Jakoby nestačilo, že černé díry jsou temné, záhadné, nespočitatelné a své okolí drtí nesmírnou gravitací. Teď se zdá, že nám tato gravitační monstra létají velkou rychlostí a ve velkém množství po Mléčné dráze. Takže Mléčnou dráhou sviští nejen splašené hvězdy a ohromné spousty potulných planet rozmanitých velikostí, ale také černé díry. Nepříjemným bonusem se, že když se taková černá díra pohybuje prázdným vesmírem, tak máme jen mizivou šanci ji objevit, i když by byla velice blízko, Není Mléčná dráha skvělým místem k životu?
Astronomka Pikky Atri z australské Curtin University a centra International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) a její spolupracovníci dospěli k závěru, že když se černá díra zrodí v explozi supernovy, tak ji to může nakopnout až na rychlosti přes 70 kilometrů za sekundu. Anglicky tomu říkají krásně „natal kick“, čili porodní kopanec (nebo také Blaauw kick).
Badatelé studovali 16 černých děr v binárních systémech, v nichž má černá díra nějakého hvězdného partnera. V takových systémech je totiž možné černé díry nepřímo pozorovat. Zuřivě tam polykají hmotu, která kolem černé díry krouží velikou rychlostí a přitom intenzivně září v rentgenové a rádiové oblasti. V binárních systémech je díky tomu možné sledovat, jak se černá díra chová, a také je možné rekonstruovat její předešlý vývoj.
O neutronových hvězdách se už dlouho ví, že mohou při svém zrození dostat pořádný kopanec. Doposud ale nebylo úplně jasné, jestli černé díry mohou prodělat také takový kopanec. Atri a spol. detailně analyzovali vybrané binární systémy a dospěli k závěru, že 12 ze 16 studovaných černých děr v binárním systému letí vesmírem velkou rychlostí a podle všeho prodělaly kopanec při svém zrození. To je 75 procent. Odborníci odhadují, že v Mléčné dráze může být asi 10 milionů černých děr. V tom případě by se Mléčnou dráhou mohlo vysokou rychlostí řítit tak asi 7,5 milionu černých děr. A to zmíněných 10 milionů představuje konzervativní odhad.
Zatím se ukazuje, že v souladu se stávajícími teoriemi se nakopnuté černé díry pohybují pomaleji, nežli nakopnuté neutronové hvězdy – asi tak třikrát až čtyřikrát. Důvodem je jejich vyšší hmotnost, i když se zároveň zdá, že hmota černé díry nijak zvlášť těsně nesouvisí s konkrétní rychlostí jejího letu Mléčnou dráhou. Výzkum je založený jen na malém počtu černých děr, takže ho badatelé do budoucna plánují rozšířit.
Literatura
Science Alert 30. 8. 2019, arXiv:1908.07199.
Diskuze:
Černá díra jako poruch v časoprostoru
Pavel Psenak,2019-09-05 12:17:48
Všiml jsem si, že rychlost pohybu těch "splašených" černých děr je dost podobná nejtypičtější odhadované hodnotě Hubbleovy konstanty, i když jen jako samotné bezrozměrné číslo. Nicméně, toto podobnost mě přivedla k myšlence, jestli by to nemohlo být spíše naopak, že si černé díry jako "poruchy" časoprostoru chtějí sedět jako buchty na svém místě v nějakém absolutním prostoru, či spíše lokálním nadprostoru a tak trochu ignorují rozpínání Vesmíru a to Vesmír sám se pohybuje vůči nim.
Re: Černá díra jako poruch v časoprostoru
Jiri Naxera,2019-09-05 17:04:17
Jsou dva důvody proč nemůžete mít pravdu.
Jednak, dynamika jejich urychlení je dost komplexní (jestli si to pamatuju, akustické vlny v jádře hvězdy těsně před zážehem supernovy) takže je to stejně pravděpodobné jako byste v autě vzal brokovnici, střelil do zadního skla a ty střepy měly nulovou rychlost proti silnici.
Ale podstatnější, kdyby to bylo jak píšete, jednak by ta rychlost rostla lineárně se vzdáleností od nás, což se nepozoruje, a druhák směr by byl vždycky směrem k nám což by si hodně rychle někdo všimnul.)
A třeťák, Hubbleho konstanta je rychlost jakou se vzdaluje Vesmír 1MPc daleko, musel byste vysvětlit proč je zrovna význačný právě megaparsec a ne jiná vzdálenost (a parsec je zase násobek vzdálenosti Země od Slunce) -> Zjevně je to náhodná shoda čísel.
Re: Re: Černá díra jako poruch v časoprostoru
Pavel Psenak,2019-09-07 13:36:06
Na úvod, podnět k domněnce presentované v mém příspěvku mě dala pouze samotná bezrozměrná velikost čísla relativní rychlosti pozorovaných černých děr vůči bezprostřednímu okolí a odhadovanému zrychlování vesmírného prostředí (za megaparsec), to je okolo nebo něco přes 70. Uznávám, že se jedná jen o opravdu hodně volnou asociaci.
Ve studii, či spíše samotném článku, se jedná o černé díry z naší Galaxie, o objekty v naší takřka bezprostřední blízkosti a není v něm zmínka jestli se jedná o relativní pohyb černých děr v náhodných směrech nebo v nějakém převládajícím směru, samozřejmě předpoklad, který snad čtu správně mezi Vašimi řádky, že to bude v náhodných směrech je naprosto v pořádku, ale nemusel by automaticky odpovídat případné realitě.
Poznámky, které uvádíte v odstavci za příkladem s brokovnicí jsou přesným popisem toho co by měla moje domněnka predikovat a k jejímu prověření by bylo asi třeba dat o několika černých děrách z několika různých "megaparsecových" pásem, pravděpodobně těch nejbližších , pokud by to současná technika pro černé díry hvězdných velikostí dokázala, snad ano.
Váš příklad s brokovnicí je zcela korektní úhel pohledu, který zohledňuje minimálně zákon akce a reakce a setrvačnost, ale mám pocit, že pokusit se vnímat právě vzniklou černou díru hvězdné velikosti jako kámen velké hustoty právě spadlý do říčního proudu by mohlo mít něco do sebe. Pokud by to alespoň z části odpovídalo realitě, tak pak by bylo třeba řešit otázky, jestli a jak a kdy a za jak dlouho se ten kámen podvolí říčnímu proudu a jak se na tom projeví případná interakce kamene s říčním dnem, ve smyslu pokud obsahuje černá díra skutečnou singularitu, pak se dotkl kámen dna řeky.
Asi nejpřirozenější předpoklad je, že kámen se říčnímu proudu nakonec podvolí, otázka je za jak dlouho ?
rychlé?
Petr Petr,2019-09-04 08:55:56
Mě se to zdálo, těch 70 km/s, nějak málo...
Vždyť Slunce obíhá v Galaxii rychlostí přes 200 km/s.
Je to dávno známo u pulzarů i černých děr (stará záležitost)
https://en.wikipedia.org/wiki/Pulsar_kick
V článku jsou i odhadované distribuce, které obsahují i stovky km/s.
https://arxiv.org/pdf/1908.07199.pdf
Nejrychlejší pozorované neutronové hvězdy (asi po natal kicku) se pohybují přes 1000 km/s.
https://arxiv.org/pdf/1306.0007.pdf
Vzhledem k distribucím rychlostí normálních hvězd jsou to normální rychlosti...
Jiří Staněk1,2019-09-04 01:28:32
Já to vnímám tak, že hmota je v podstatě geometrické zauzlení prostoru a černá díra je zauzlení v jeho nejextrémnější formě, kdy jednotlivé části od sebe dělí pouze Planckova délka.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
