Astronómia #13: Čo sú „prvotné“ čierne diery?

Na Marse pristál čínsky rover Zhurong a našli sme náznak toho, že tzv. prvotné alebo primordiálne čierne diery môžu skutočne existovať.

Je tu koniec mája a spolu s ním aj nový diel nášho seriálu o novinkách z astronómie. Máj bol pre vedcov z východu veľmi dôležitý, keďže tento mesiac sa podarilo na Marse pristáť čínskemu roveru Zhurong. Okrem toho vyšli na povrch prvé náznaky toho, že tzv. prvotné čierne diery skutočne môžu existovať. Čo tieto správy znamenajú?

Čínsky rover Zhurong

Po svojej desať mesiacov dlhej ceste na Marse ukážkovo pristál rover Zhurong, za ktorý zodpovedá Čína. Jedná sa o veľkú vec, pretože doteraz sa úspechy tohto kalibra darilo dosahovať výhradne len americkej NASA. Okrem toho sa Číne úspešne darí budovať vlastnú vesmírnu stanicu, ktorej hlavnú časť nedávno dostali na obežnú dráhu.

Samotný rover je pomenovaný podľa boha ohňa z dôb antickej Číny. Jeho cieľom je zbierať vzorky, ktoré by podľa všetkého mali byť neskôr dopravené späť na Zem. Detaily ohľadom toho, ako toto plánujú docieliť, nie sú celkom jasné. Aktuálne sa Zhurong nachádza v kráteri Utopia Planitia. Ten je najväčším kráterom nielen na Marse, ale aj v celej slnečnej sústave. Vedci ho už dlho chceli skúmať, pretože disponuje unikátnymi geologickými vlastnosťami a nachádza sa pod ním obrovská zásoba ľadu. Zistiť o ňom viac bude teraz relatívne jednoduché.

Prvotné čierne diery. Čo to je a môžu skutočne existovať?

Čiernym dieram sme sa už zopárkrát venovali. Ak potrebujete vedieť, čo to v skutočnosti je, tak môžete pozrieť tento náš článok. Čo sú potom prvotné (alebo primordiálne z anglického výrazu primordial) čierne diery? Tieto čierne diery nevznikli z hviezd, ale priamo zo zhlukov hmoty tesne po Veľkom tresku. Je to možné preto, lebo distribúcia hmoty nie je rovnomerná. Už po Veľkom tresku boli miesta, kde sa hmoty nazhromaždilo viac ako na iných miestach. Teoreticky (a najmä štatisticky) je potom pravdepodobné, že hmoty sa nazhromaždilo tak veľa, že z nej vznikla čierna diera.

Zdroj: LIGO

Problém s týmito hypotetickými telesami je ten, že čierne diery sa počas svojho života zmenšujú, čo je dôsledok Hawkingovej radiácie. Ak by teda čierna diery vznikla pred viac ako trinástimi miliardami rokov, je nepravdepodobné, že by z nej dodnes ešte niečo zostalo. Čo ak by ale vznikla primordiálna čierna diera, ktorá má dostatočnú hmotnosť na to, aby prežila až dodnes?

Práve to sa podarilo pozorovať vedcom z LIGO. Analyzovali 47 zrážok čiernych dier a až o 24 z nich povedali, že sa mohlo jednať o zrážku dvoch primordiálnych čiernych dier. Odôvodnili to tým, že hmotnosť zrážajúcich sa čiernych dier bola príliš vysoká na to, aby mohli vzniknúť štandardne – kolapsom hviezdy s aspoň trojnásobkom hmotnosti slnka.

Jedná sa o prvý náznak toho, že tieto čierne diery raz skutočne vznikli. Na druhej strane existujú dôkazy, ktoré hrajú v neprospech existencie týchto telies.