Hlavní téma > Černé díry a červí díry >
Rejstřík témat:
- – Černé díry a červí díry Úvod
- – Hvězdy, Supernovy a neutronové hvězdy
- – Vznik černých děr
- – Teorie černých děr & Hawkingovo záření
- – Horizont událostí a akreční disk
- -. Singularity
- – Červí díry
- – Závěr
Hmota černé díry je soustředěna v jediném bodě hluboko v jejím nitru, a není zřetelně vidět. „Díra“, kterou lze v zásadě vidět (ačkoli černou díru ve skutečnosti ještě nikdo přímo neviděl), je oblast prostoru kolem singularity, kde je gravitace tak silná, že z ní nemůže uniknout nic, dokonce ani světlo, nejrychlejší věc ve vesmíru, a kde se dilatace času stává téměř nekonečnou.
Černá díra je tedy ohraničena přesně definovanou plochou nebo okrajem známým jako „horizont událostí“, uvnitř kterého není nic vidět a nic nemůže uniknout, protože potřebná úniková rychlost by se rovnala rychlosti světla nebo ji přesahovala (což je fyzikálně nemožné). Horizont událostí funguje jako jakási jednosměrná membrána, podobná „bodu bez návratu“, který zažívá loď, když se blíží k víru a dosáhne bodu, kdy již není možné plout proti proudu. Nebo, abychom se na to podívali jinak, uvnitř horizontu událostí padá do černé díry samotný prostor pomyslnou rychlostí větší, než je rychlost světla.
(Klikněte pro větší verzi)
Horizont událostí, akreční disk a gama paprsky černé díry
(Zdroj: Internetová encyklopedie vědy: http://www.daviddarling.info/
encyclopedia/E/event_horizon.html – Kredit & ©: Astronomie / Roen Kelly)
Horizont událostí černé díry z explodující hvězdy o hmotnosti několikanásobně převyšující hmotnost našeho Slunce by měl v průměru možná několik kilometrů. Pak by se však mohl časem zvětšovat, jak by pohlcoval prach, planety, hvězdy, dokonce i jiné černé díry. Odhaduje se například, že černá díra ve středu Mléčné dráhy má hmotnost rovnající se asi 2 500 000 Sluncí a její horizont událostí má průměr mnoho milionů kilometrů.
Materiál, jako je plyn, prach a další hvězdné úlomky, které se přiblížily k černé díře, ale ne zcela do ní spadly, tvoří kolem horizontu událostí zploštělý pás rotující hmoty nazývaný akreční disk (nebo disk). Ačkoli černou díru nebo dokonce její horizont událostí ještě nikdo nikdy neviděl, tento akreční disk vidět lze, protože rotující částice jsou obrovskou gravitací černé díry urychlovány na obrovské rychlosti a při vzájemném narážení do sebe uvolňují do vesmíru teplo a silné rentgenové a gama záření.
Tyto akreční disky jsou také známy jako kvazary (kvazi-hvězdné rádiové zdroje). Kvasary jsou nejstaršími známými tělesy ve vesmíru a (s výjimkou gama záblesků) nejvzdálenějšími objekty, které můžeme skutečně vidět, a také nejjasnějšími a nejhmotnějšími, které zastiňují biliony hvězd. Kvasar je tedy jasné halo hmoty, které obklopuje rotující černou díru a je do ní vtahováno, čímž ji vlastně zásobuje hmotou. Kvasar se změní v normální černou díru, když už kolem něj není žádná hmota, kterou by se mohl živit.
Nerotující černá díra by měla přesně kulový tvar. Rotující černá díra (vzniklá zhroucením rotující hvězdy) se však na svém rovníku vlivem dostředivé síly vyboulí. Rotující černá díra je také obklopena oblastí časoprostoru, ve které není možné zůstat v klidu, nazývanou ergosféra. To je způsobeno procesem známým jako „frame-dragging“, kdy každá rotující hmota má tendenci mírně „táhnout“ podél časoprostoru, který ji bezprostředně obklopuje. Ve skutečnosti je časoprostor v ergosféře technicky přetahován rychleji, než je rychlost světla (tedy vzhledem k ostatním okolním oblastem časoprostoru). Je možné, že objekty v ergosféře uniknou z oběžné dráhy kolem černé díry, ale jakmile se ocitnou v ergosféře, nemohou zůstat nehybné.
V důsledku extrémní gravitace v okolí černé díry dochází také u objektu v jejím gravitačním poli ke zpomalení času, známému jako gravitační dilatace času, vzhledem k pozorovatelům mimo pole. Z pohledu vzdáleného pozorovatele se zdá, že objekt padající do černé díry zpomaluje a mizí, blíží se k horizontu událostí, ale nikdy ho zcela nedosáhne. Nakonec v bodě těsně před dosažením horizontu událostí ztmavne natolik, že již není vidět (vše v důsledku efektu dilatace času).
|