20. septembra 2020
Cierna diera

Let k čiernej diere

Je pomerne veľký nesúlad medzi tým, koľko čiernych dier vidíme a koľko vieme, že by malo existovať. Prirodzene nás to veľmi netankuje, lebo hľadanie čiernych dier je tak náročné, že si prajeme, aby to bolo iba ako hľadanie ihly v kope sena. Ihla totiž nie je neviditeľná a kopa sena je oveľa menšia, než okolitý vesmír. 

Máme to čierne na čiernom. Veľká časť oblohy je čierna, lebo k nám z daného smeru neprichádza žiadne svetlo. Čierna diera je zas čierna, lebo jej silná gravitácia zachytí všetko svetlo. Ako sa hovorí, kde nič nie je, ani pánboh nemá čo zobrať a tak sa čierna diera na čiernom pozadí nijak neprejaví.

V princípe existujú dve možnosti, ako čiernu dieru objaviť. Buď je v jej okolí plyn, ktorý zohrieva a ktorého žiarenie môžeme pozorovať. Alebo v jej okolí nie je nič a vtedy máme problém. Ten sa niekedy podarí so šťastím obísť – napríklad vidíme ohnuté svetlo, ktoré čiernu dieru tesne obletelo, alebo vidíme, ako nejaká hviezda krúži okolo ‚‚ničoho‘‘. Edward Witten dostal nápad: prečo sa k čiernej diere nejdeme rovno pozrieť?

Poviete si, že ten Edo je asi nejaký ťulpas, ako by sme sa k nejakej čiernej diere dostali? Witten však nie je žiaden ťulpas, ide o jedného z najznámejších teoretických fyzikov, držiteľa matematickej ‚‚Nobelovky‘‘ a celkovo chytrého chlapíka. Jeho návrh sa týka hypotetickej čiernej diery. Z pohybu objektov v Kuierovom páse tušíme, že sa niekde neďaleko od nás nachádza hmotný objekt, ktorý sa takto prejavuje gravitačne; jeho pracovný názov je Deviata planéta. Čo ak je Deviata planéta v skutočnosti malá čierna diera, pozostatok z raného vesmíru?

Kuiperov pás a niekoľko známych objektov v ňom.
Kuiperov pás a niekoľko známych objektov v ňom. Hypotetická čierna diera je asi desaťkrát ďalej. Zdroj wiki.

Ak by to bolo tak, máme problém – bola by vzdialená 500 astronomických jednotiek (jedna odpovedá vzdialenosti Zem-Slnko) a veľká ako loptička. Ako ju objaviť? Jedna z možností je spoľahnúť sa na štastie, ak by ju tesne minul signál zo vzdialených pulzarov, dokázali by sme ju identifikovať v jeho malej zmene.

Druhá možnosť je sa k nej vypraviť. Nie osobne, môžeme poslať malé sondy, ktoré by sme ako solárne plachetnice urýchlili laserom, asi na tisícinu rýchlosti svetla. K čiernej diere by tak doleteli za asi desať rokov.

Solárna plachetnica.
Koncept solárnej plachetnice už bol úspešne otestovaný. Zdroj Planetary society.

Šlo by o jednoduché krabičky, ktoré by mali pípať. Keby sa niektorý z asi tisíc satelitov priblížil k čiernej diere, tá by ho najprv urýchlila, potom spomalila, čo by sa prejavilo na frekvencií signálu. Čím viacej satelitov vyšeleme, tým menej citlivé musia byť. 

Obieha okolo nás čierna diera o rozmere loptičky a kymáca s kométami v Kuiperovom páse? Úprimne, netušíme. No je celkom fascinujúce, že a to je naozaj tak, tak je v našich možnostiach to overiť. Už len stačí nájsť dostatočne excentrického miliardára, čo to zaplatí.

[Samuel]

PS: Ide o koncept, ktorý zďaleka nie je dotiahnutý do detailov. Napríklad mi nie je jasné, ako by dokázali tak malé satelity komunikovať na tak veľké vzdialenosti.

PS2: Nápad laserom urýchliť malé sondy nie je nový, predstavil ho už Breakthrough Starshot projekt.

Pridaj komentár