Zjistíme někdy, co se děje v černé díře? Neunikne z ní ani světlo, ignoruje fyzikální zákony

Otázka: „Co je uvnitř černé díry?“ zaměstnává hlavy nejen vědců již od té doby, co byla v roce 1964 objevena první z nich – Cygnus X-1. „Astronomové spatřili první známky černé díry v roce 1964 prostřednictvím plynu, který nasála z těsně obíhající modré superhvězdy,“ líčí server Space.com. První objevená černá díra leží asi šest nebo sedm tisíc světelných let od naší planety. Nachází se přímo v naší galaxii Mléčné dráze.

Vědkyně z NASA Regina Caputová popsala, proč je tak obtížné černé díry studovat. „Na Zemi nemůžeme vytvořit nic podobného černé díře, abychom ji mohli studovat,“ uvedla. „(Černé díry) opravdu nechtějí věci nasávat, ale přitahují je, protože tak funguje gravitace. Věci, které mají hmotnost, se navzájem přitahují,“ dodala.

Jak vznikají černé díry?

Černé díry vznikají většinou z těch největších hvězd. Ty spalují palivo velmi rychle, a protože mají větší gravitaci, jejich středy jsou žhavější a hustší. „Mohou tedy uskutečnit mnohem více jaderných reakcí a spálit je opravdu rychle,“ poznamenal další vědec, Jeremy Schnittman.

Ve středu hvězdy pak vzniká „velká hromada popela“, který je ve skutečnosti prostým železem. „To železo neprovádí jaderné spalování, takže nevyzařuje, prostě tam sedí extra teplo a zvětšuje se a zvětšuje a zvětšuje,“ vysvětlil Schnittman.

Dvě síly proti sobě bojují: jedna pochází z paliva, co ještě zbývá ke spálení; druhá z gravitace železa, které vše táhne dovnitř. „A nakonec vám dojde teplo, dojde vám tlak, který drží střed hvězdy, a gravitace se stále zvětšuje a tlak zůstává víceméně stejný. A pak gravitace zvítězí, a když gravitace zvítězí... všechno se začne hroutit,“ vysvětlil vědec.

Podle jiného vědce, Padiho Boyda, se v tu chvíli stanou dvě věci. „Nějaká hvězdná hmota je vystřelena do vesmíru a způsobuje světelnou show, které říkáme supernovy. A zbytek se zkondenzuje do jednoho bodu, singularity. A tak vzniká hvězdná černá díra. Říká se jí hvězdná, protože vznikla z hvězdy,“ doplnil.

Černá díra nikdy nemůže vzniknout například z našeho Slunce, protože má příliš málo hmoty na to, aby dokázalo vytvořit masivní zásobu železa. „V určitém okamžiku života našeho Slunce se však přehoupne do fáze červeného obra. A tak bude opravdu, opravdu, opravdu velké. Budoucí lidé se s tím budou muset vypořádat, ale to je velmi, velmi vzdálená budoucnost,“ pousmála se Caputová.

Extrémně bolestivá smrt

Černou díru tedy máme, ale co se děje okolo – a hlavně – v ní?

Jakmile se určitý objekt vyskytne příliš blízko černé díry, postupně se dostane až k pověstnému „bodu, odkud není návratu“ – horizontu událostí. Aby částice tomuto bodu unikla, musí se pohybovat rychleji než světlo, což je ale pro jakýkoli kousek hmoty nemožné.

To znamená, že částice se dostane do takzvané singularity; tedy do místa v černé díře, které všechno rozdrtí. „Někteří lidé o ní mluví jako o bodu s nekonečnou hustotou ve středu černé díry, ale to je pravděpodobně špatně – pravda, to, co nám říká klasická fyzika, tam je, ale singularita je také místo, kde se klasická fyzika rozpadá, takže bychom neměli věřit tomu, co zde říká,“ líčí server Sky and Telescope.

Jiní pak tvrdí, že singularita není bod, ale prstenec – nebo rovnou celá plocha uvnitř horizontu událostí. Také ale je možné, že v černých dírách singularity neexistují vůbec.

A pokud bychom se k černé díře dostali příliš blízko, zemřeme ještě dávno před dosažením horizontu událostí. „To proto, že pokud si černou díru představíte jako jámu, má černá díra s hvězdnou hmotností strmější stěny než supermasivní černá díra. Slapové síly jsou příliš silné na to, abyste přežili až k horizontu událostí, což má za následek vaši špagetifikaci,“ vylíčil dále server.

Pokud by se někdo stal (ideálně velmi vzdáleným) svědkem takto hrozivé události, sledoval by, jak náš „obraz“ zpomaluje a rudne, eventuelně černá. Prakticky bychom prostě zmizeli, protože fotony ztrácejí energii na to, aby z gravitačního pole vystoupily.