Černá díra a mikroskopická černá díra
K tomu, co je černá díra, nahlédneme opět do Wikipedie:
Černá díra je objekt natolik hmotný a zároveň malý, že jeho gravitační pole je v jisté oblasti prostoročasu natolik silné, že žádný objekt včetně světla nemůže tuto oblast opustit. Černá díra byla teoreticky předpovězena v obecné teorii relativity publikované v roce 1916 Albertem Einsteinem. Protože ji není možno pozorovat přímo, nemůžeme stanovit korektně nic jako její datum objevu. Avšak můžeme s určitostí říci, že prvním vážným a dnes již prokázaným kandidátem se stala v roce 1971 hvězda v binárním systému v souhvězdí Labutě kryjící se s rentgenovým zdrojem Cygnus X-1[1]. Bylo zjištěno, že jde o těleso které má příliš velkou hmotu na to, být neutronovou hvězdou. Další efekty spojené s pozorováním, především rentgenové záření, bylo v perfektní shodě s teoretickou predikcí černé díry. Dnes považujeme za obecně prokázáno, že černé díry se nachází v centrech galaxií, aktivních galaktických jádrech, kvasarech i v centrech některých kulových hvězdokup[2].
Podle obecné relativity nemůže žádná hmota ani informace proudit z nitra černé díry k vnějšímu pozorovateli. Například není možné získat žádnou její část ani odražené světlo vyslané z vnějšího zdroje či jakoukoli informaci o hmotě, která vstoupila do černé díry. Existují však kvantově-mechanické procesy, které způsobují vyzařování černých děr. Předpokládá se, že vyzařování nezávisí na tom, co do černé díry spadlo v minulosti.
Vraťme se ještě k článku Velký třesk a urychlovač částic v CERNu a také do článku z 21. století (11/2008, strana 70):
Vzniklá mikroskopická černá díra se okamžitě vypaří. To předpovídají všechny teorie. Ale co když se přece jen nevypaří? V tomto případě si je potřeba uvědomit že mirkoskopická černá díra je úplně jiný objekt než klasická černá díra. Všechny destruující schopnosti klasické černé díry jsou spojeny s její velkou hmotností, koncentrovanou do relativně malého poloměru a tedy s velmi vysokou intenzitou gravitace. díky této velké gravitační síle, kterou vytváří a působí pomocí ní na velkou vzdálenost, dokáže černá díra přitáhnout roztrhat hvězdu nebo jiný objekt. Mikroskopická černá díra má hmotnost 10-21 gramů a dosah gravitační síly u ní je srovnatelný s tísícinou rozměru jádra atomu. Její interakce je natolik slabá, že její přeměna na klasickou černou díru nemůže nastat ani v čase o mnoho řádů delším , než je stáří vesmíru.
Více v češtině na Oslu
Více v angličtině na NewScientistSpace
Listopadové číslo časoipisu Enigma (11/2008) přichází s velmi zajímavou hypotézou britských vědců. Vesmír, ve kterém se nacházíme, není ničím jiným než jednou velkou černou dírou v docela jiném, ještě větším vesmíru. Opírají se přitom o tato pozorování: existenci a velikost černé díry dokazují pohyby těles v okolí jejího středu. Aby existenci tohotoobjektu ověřili, vybrali si vědci NASA hvězdu S2, kterou za pomocí teleskopu v Chilské observatoři Paranal a infračervené kamery NACO stopovali až k centru galaxie. Přitom zaměřili do místa pouhých 17 světelných hodin od černé díry (vzdálenost rovná třem průměrům k Plutu). S2 se prokazatelně pohybuje pod vlivem černé díry do jejího středu! Logická otázka zní: míří tedy i Země do této obrovské výlevky? Zdá se to prý být více než pravděpodobné. Podle všeho je celá naše galaxie jen obří vír okolo masívní výlevky a tak do ní pochopitelně míříme i my. Pokud jste se někdy zabývali otázkou, co vlastně drží všechny galaxie pohromadě a proč existují, bude možná toto tou správnou odpovědí. Černá díra se prý nachází uprostřed každé jedné galaxie. Tu naši, ve středu sluneční soustavy, objevili vědci někdy po roce 2000 a pojmenovali ji Sagittarius A.
Navíc někteří vědci přicházejí s tvrzením, že téměř veškeré rentgenové paprsky, které k nám z vesmíru dolétají, vycházejí z černých děr, hltavě polykajících kosmické plyny.
V roce 2004 vědci objevují v naší galaxii další černou díru. Je to poslední černá díra, kterou vědci v sluneční soustavě objevili?
S myšlenkou, že náš vesmír je uvnitř černé díry, přicházejí britští vědci Kevin Vandersloot z univerzity v Portsmouthu a Christian Böhmer z University College v Londýně. Pro naši představu si autoři článku vypůjčili "geniálního" vojáka Josefa Švejka, který říkával, když vzpomínal na svůj pobyt v blázinci: "A byl tam taky jeden profesor a ten tvrdil, že uvnitř naší zeměkoule je ještě jedna, mnohem větší." Právě něco takového mají už zmínění britští vědci na mysli. Samotné černé díry jsou tak obrovským shlukem hmoty, že nám ani nedávají ani možnost si je jakkoli představit, protože aby se v něčem poměrně malém mohlo ukrývat cosi mnohonásobně většího totiž odporuje naší logice, ale nikoli novým poznatkům o vesmíru. Jak už ukázal Albert Einstein, čas a prostor nejsou veličiny oddělené, ale spojené, takže možná mnohé může být z našeho pohledu nelogické a přesto existující. V černé díře přestává hmota existovat v podobě, jak ji známe my, a přechízí do tzv. singularity - stavu, v němž má nulový objem nekonečnou hustotu. Nekonečné hodnoty tu získávají i gravitace a zakřivení prostoru. Ve výsledku pak údajně v černé díře přestává existovat i čas.
Výše zmínění badatelé nové teorie o černých děrách přišli k svému tvrzení přes teorii "smyčkové kvantové gravitace", s jejíž pomocí byl v 90. letech minulého století vytvořen model mechanismu Velkého třesku a vzniku vesmíru. Laicky řečeno jde o domněnku, podle níž jsou elementární částice (tedy například elektrony v atomu) jen jakýmisi uzlíky spleteného prostoru. Britští vědci si dovolili jedinou odchylku od dosavadní praxe - tuto teorii totiž aplikovali na nitro černých děr. Výsledek počítačové analýzy je ohromující. Uvnitř černé díry se prý může nacházet takzvaná červí díra (časoprostorový tunel do paralelního vesmíru) nebo celý vlastní vesmír.
Výpočty prý ukazují i to, jak by vývoj takového vesmíru uvnitř černé díry probíhal. V momentě, kdy díra vzniká, se v ní zároveň vytváří vesmír typu Nairai - tedy jednorozměrný. Ten se následně rozpíná podle toho, kolik hmoty do sebe černá díra zvnějšku naseje. Jak ale také z výpočtů vyplývá, vesmíry tohoto typu jsou výrazně nestabilní a po docela krátké době se buď zhroutí, nebo se přemění na typ de Sitter - náš důvěrně známý třírozměrný prostor. I jeho rozpínání probíhá podle toho, jak ho černá díra krmí energií z polknuté hmoty. A právě proto, že i náš vesmír se stále rozpíná, je podle vědců možné, že i on se ve skutečnosti nachází uvnitř jedné z černých děr. Jelikož ale stále neexistuje matematický model, který by objasnil všechny vlastnosti černých děr, stávají se v souvislosti s podobnými teoriemi tyto útvary ještě větší záhadou, než doposud byly. (Dalibor Novák, Enigma listopad 2008, strana 53 - kráceno)