Když spadnete do černé díry, ptáte se, co dělat? V podstatě nic. Jste absolutně ztraceni. Podle nejnovější studie dvojice australských vědců Gerainta Lewise a Juliany Kwanové z katedry fyziky z univerzity v australském Sydney můžete svůj nezvratný konec alespoň oddálit. „První reakce pilota je otočit stroj a spustit motory na plný výkon. Chyba!“ tvrdí Juliana. „Je v okamžiku napadrť!“
Pád do černé díry, která je díky tajemné prázdnotě postrachem kosmu, je opravdu velmi ošemetná věc. Její ohromná gravitace deformuje časoprostor – hodiny se po pádu zpomalují. Existuje několik způsobů, jak si svůj čas užít. Stačí například na chvilku zapnout motory a přelétnout na druhou stranu horizontu díry. Tím si posádka značně prodlouží život. Přesto ale na konci své beznadějné pouti umrzne. O černé díry se delší dobu zajímá i 21. STOLETÍ. V následujících řádcích čtenáře zavede mezi objevitele tohoto útvaru na hranici i poblíž zeměkoule. Beze strachu se s námi vydejte na pouť do nádherných italských Alp.
V kosmu jich je jako hub po dešti
Když je zbytek po mohutné explozi supernovy (v Galaxii vzplane přibližně jednou za několik století) hmotnější než tři hmotnosti Slunce, není na světě žádná síla, která by dokázala zabránit gravitačnímu zhroucení hvězdy. Vzniká velmi malý a hustý objekt, z něhož nemůže uniknout ani elektromagnetické záření, včetně toho viditelného. Černé díry jsou prozatím detekovány výlučně na základně vlastní přitažlivosti vůči jinému objektu. Díky destrukci gravitačních sil má černá díra tvar kornoutu. Látka hvězdy je vtahována do vstupního disku černé díry. V okamžiku, kdy jednotlivé částice hvězdy překročí hranici nazývanou horizont událostí, zmizí. Zpod hranice horizontu ještě nikdy nic neuniklo zpět.
Podzemní laboratoř
Přijíždíme do malebného koutu Itálie. Na obzoru se zubatí štíty Velké italské skály – pohoří Gran Sasso d´Italia, hlavního cíle naší mise. Jsme mezi italskými a čínskými astrology a fyziky. Jejich bádání skončilo na jaře 2008. Hluboko uvnitř hory zkoumali, zda objeví částice neviditelné temné hmoty. Hornatý val Apenin, táhnoucí se od severu na jih napříč Itálií, může při troše fantazie připomenout hřbet gigantického draka. Ocasem se dotýká Alp, krunýř těla tvoří desítky pohoří a z tlamy mu šlehá oheň v podobě sopky Etna. Takřka přesně uprostřed se jako ostrá ploutev tyčí štíty hor Gran Sasso d´Italia. Dobrá dostupnost, ale především tajemnost a magie místa způsobují nezvyklý zájem mladých astrofyziků. Stejně jako hluboká podzemní laboratoř, kterou jim pronajímá stát.
Pionýři pozemských černých děr
„Do začátku dubna jsme v laboratoři pod mohutnou horou pracovali na objevu částic z černé díry. Podařilo se nám to. Značná část vědecké skeptické společnosti našim zveřejněným výsledkům nevěří. Jen proto, že jiným experimentátorům se to prostě nepodařilo. Je to slabý argument,“ říká Francis Halzen, fyzik z Wisconsinské univerzity v americkém Madisonu. „Věříme, že naše galaxie je plná částic temné hmoty. Je to neviditelná a těžko identifikovatelná substance, která tvoří 90 % hmoty ve vesmíru,“ dodávají spolupracovníci Francise Halzena. Až do dnešních dnů se existence temné hmoty ve vesmíru odvozovala jen od jejího přitažlivého působení na normální hmotu hvězd a galaxií. „Náš experiment DAMA (Dark Matter – černá hmota) se však pokouší sledovat přímé působení uvedených zvláštních částic přímo na Zemi,“ dodává Francis Halzen. Zkušební zařízení je umístěno ve speciální oplášťované laboratoři v hloubce 1400 metrů hluboko ve skále pod Gran Sasso v Italii. Vědecký tým při něm pátral po záblescích světla v detektoru z jodidu sodného. Hned po uvedení prvních závěrů mladých vědců začala velká část vědecké společnosti oponovat.
Benátky se chvěly
Je středa 16. dubna 2008. Ocitáme se v italských Benátkách. Dopravní tepnou je Canal Grande, čtyři kilometry dlouhý a asi 70 m široký. Spojuje hlavní nádraží s náměstím svatého Marka (ve tvaru S). Kousek odtud si v hale Grando Convegno dal dostaveníčko vědecký workshop (tvůrčí dílna) DAMA. Skupina vědců z Gran Sasso tady seznámila veřejnost s výsledky bádání o pozemské existenci černých děr. „Registrované záblesky pocházejí hlavně z pozadí obyčejných neutronů z radioaktivity v okolních skalách. Některé by však mohly pocházet i od částic temné hmoty. Pro laiky: Tato teorie předpovídá, že Země by měla být více vystavena ostřelování částicemi z temných děr v červnu, kdy se pohybuje napříč galaxií ve stejném směru jako Slunce. V prosinci by mělo být zachyceno takových dávek méně, neboť se Země pohybuje opačným směrem, říká čínský fyzik Chua Li. „Na Rhode Islandu v USA jsme pořádali podobné laboratorní pokusy a sledování. Nicméně jsme došli zcela k opačnému názoru. Na Zemi se prozatím nikdy nedostala ani jedna částice temné hmoty,“ kontruje v diskusi v Benátkách Richard Gaitskell z Brownovy univerzity v USA. Proslovy jednotlivých vědců, zejména těch, kteří o černých dírách na Zemi nechtějí ani slyšet, mají často rozhořčený tón.
Nic v čase a prostoru
Experimentátoři jiného projektu, amerického týmu DAMA/LIBRA, tvrdili, že temnou hmotu na Zemi identifikovali už v roce 2003. „Teď jsme si naprosto jisti, že se komukoliv může stát, že zmizí,“ tvrdí jedna z pořadatelek výzkumu XENON, Elena Aprile z Kolumbie. Výzkum nazvaný XENON se konal stejně jako poslední bádání v hlubokém masivu národní laboratoře v Gran Sasso. Testoval kombinaci kapaliny a plynu xenon. Po dobu 57 dnů bylo použito 5,4 kg xenonu a výzkumníci zaznamenali 10 % záblesků, které signalizovaly příchod temné hmoty. Přítomní starší vědečtí pracovníci se vyjádřili, že prokazatelné výsledky budou moci být ověřeny zhruba za 80 let od tohoto experimentu. Inu, čas chce své. Výzkumy pomocí xenonu pokračují od roku 2003 až do současnosti. Přesto jim poslední workshop v Benátkách ukázal úplně jiné směřování částic temné hmoty i možnost jejího působení na lidstvo v nejbližší době. Otázka, jsou li v okolí Země černé díry, nebyla potvrzena, ani vyvrácena. Věc je o to zajímavější, že v posledních letech objevili astronomové středně hmotnostní černé díry, které by nám jednou provždy mohly zamotat hlavu.
Co je to černá díra?
Černá díra, nazývaná také kolapsar, je zbytek po gravitačním kolapsu hvězdy s hmotností větší než dvě hmotnosti Slunce, přičemž se poloměr hvězdy zmenší pod Schwarzschildův poloměr daný její hmotností. Podle obecné teorie relativity dojde k takovému zakřivení prostoročasu, že z černé díry nemohou unikat žádné hmotné částice ani fotony. Černé díry lze identifikovat pouze na základě jejich gravitačního působení na jiná tělesa (například jako složku dvojhvězdy). V současné době je snaha ztotožnit některé rentgenové zdroje z černých děr.
Jak si užít poslední plavbu černou dírou?
(Použito hlavních myšlenek chystané publikace Maximalizace doby přežití, připravené k vydání v Proceedings of the Astronomical Society of Australia.)
21. STOLETÍ radí:
Co dělat, když tam spadnete třeba s letadlem či kosmickou lodí? Všechny dosavadní fyzikální zákony budou porušeny. Váš konec je nevyhnutelný. Můžete si jej však zpříjemnit několika triky.
21. STOLETÍ doporučuje:
Zapomeňte na pozemské starosti. Nepropadejte skepsi. Máte před sebou ještě nějakou část života. Podle zmíněné vědecké pracovnice ze Sydneyské univerzity Juliany Kwanové můžete svůj konec alespoň oddálit. Máte naději, jak prodloužit svůj čas. (V případě super masivních černých děr až několik hodin). Nebraňte se proudění!
21. STOLETÍ navrhuje: Vzpomínejte na minulost!
„Dokonce i Einsteinovi trvalo velmi dlouho, než pochopil, co se děje, když věci padají do černé díry,“ říká současný australský fyzik Lewis. „Neobávejte se přemýšlet donekonečna. Záhada černých děr nebude hned tak brzy vyřešena,“ dodává.
