Černá díra (Ilustrační foto)

Zkoumání černých děr může přispět k technologickému pokroku

Zkoumání černých děr, jejichž některé projevy lze pozorovat ze Země, může být potenciálním zdrojem technologického pokroku. Říká astrofyzik Jakub Podgorný. Černé díry jsou podle něj pro vědce jako vesmírné laboratoře pro zkoumání fyzikálních podmínek, kterých na Zemi nelze dosáhnout. Jedná se o velmi hmotné objekty, které se staly zásadním tématem moderní astronomie a fyziky. Jejich existenci předpověděla teorie relativity před více než stoletím a nedávno byly pořízeny snímky jejich velmi blízkého okolí třeba teleskopem EHT.

„Zajímá nás, jak hmota padá do černých děr a jak se chová v extrémních podmínkách silné gravitace,“ říká Podgorný. Vědci podle něj zkoumají například, jak hmota v těchto podmínkách září, jaké má rozložení, teplotu či hustotu. Tyto informace pomáhají testovat fyzikální zákony, které jsou známy desítky let, a ověřovat, zda příroda nefunguje jinak, než vědci předpokládají.

Ověřování teorie relativity

Jedním z významných přínosů zkoumání černých děr je ověřování obecné teorie relativity Alberta Einsteina, která je už přes sto let základem současné fyziky gravitace. Tato teorie například umožnila významně zpřesnit GPS navigace. Bez této znalosti by systém nefungoval správně. „Když posouváme poznání o malý kousek, jeho dopad může být zásadní, třeba i za stovky let,“ řekl astrofyzik.

Rentgenové záření

Podgorného s kolegy v jejich výzkumu zajímá zejména záření okolní hmoty v rentgenovém oboru, které vzniká při extrémním zahřátí na miliony stupňů Celsia. Toto záření lze pozorovat pouze z oběžné dráhy pomocí specializovaných družic, jako je například družice IXPE, která zkoumá polarizaci rentgenového záření. Studovaná hmota se v takových podmínkách nachází ve skupenství plazmatu, což je základní oblast výzkumu moderní fyziky. „Plazma zkoumané ve vesmíru nám může pomoci pochopit jeho vlastnosti i v laboratořích na Zemi, a přispět tak k rozvoji technologií, jako je termojaderná fúze. Ta by do budoucna mohla zajistit dobrý zdroj energie,“ přibližuje Podgorný.

Gravitační vlny

Významnou součástí zkoumání černých děr jsou také gravitační vlny, které byly nedávno po sto letech od teoretické předpovědi detekovány na Zemi díky splynutí dvou černých děr. „Další nesmírně zajímavé extrémní přírodní jevy, jako například Hawkingovo záření přímo z jejich povrchů, které je činí ne tak zcela černé a propojuje gravitaci s kvantovou fyzikou, jsou ještě v dlouhém a nabitém pořadníku teoretických fenoménů čekajících na experimentální ověření,“ dodal.

Dva základní typy černých děr

Známé černé díry v okolním vesmíru se dělí do dvou základních typů podle hmotnosti. Menší černé díry o hmotnosti několika Sluncí se nacházejí hojně i uvnitř galaxie Mléčné dráhy, zatímco supermasivní černé díry, jejichž hmotnosti mohou dosahovat milionů až miliard Sluncí, se typicky nacházejí po jedné v jádrech všech větších galaxií. Tyto supermasivní černé díry ovlivňují evoluci galaxií jako celků, což z nich činí klíčové objekty i pro další vědní disciplíny jako je například kosmologie.

Detekce rentgenových paprsků pomocí nejmodernějších technologií a studium jejich interakce s hmotou má pak praktické dopady i v medicíně, kde se s rentgenem běžně pracuje.

AN
Zdroje a obrázky: CH; Pixabay


Uveřejněno

v

od

Komentáře

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.