Červený obr R Sculptoris. Kredit: ESO/A. Fujii/Digitized Sky Survey 2.

Temnou hmotu hledáme všude možně. Úsilí fyziků je heroické, přesto stále marné. Neobvyklí kandidáti, i na poměry odvázaných hypotéz o temné hmotě, by se mohli ukrývat v nitru běžných hvězd. Astrofyzik Earl Bellinger z německého Max-Planck-Institut für Astrophysik a americké Yale University spolu s kolegy navrhuje, že by ve hvězdách podobných Slunci mohly sídlit černé díry, které tam celé věky polykají hmotu a pomalu rostou.

Earl Bellinger. Kredit: E. Bellinger.

Autoři studie nezastírají, že je to velice hypotetická záležitost. Každopádně ale zkoumali, jak by takový parazitismus ovlivňoval hostitelské hvězdy a jak bychom to mohli poznat. Jejich závěry jsou poměrně překvapující.

Dospěli k tomu, že by takové objekty, tedy hvězdy parazitované zevnitř černou dírou, mohly existovat až nečekaně dlouhou dobu. Nejmenší z takových černoděrových parazitů by se na hostitelské hvězdy prakticky nijak neprojevovali. Masivnější parazité by mohli mít pro dotyčnou hvězdu celou různé důsledky, které bychom mohli pozorovat. Podle Bellingera a spol. by v tomto směru mohla pomoci především asteroseismologie, tedy výzkum „seismických“ otřesů hvězd.

Jak původně v sedmdesátých letech navrhl Stephen Hawking a pak rozpracovali další vědci, krátce po Velkém třesku mohly vzniknout první, primordiální černé díry. Pokud k tomu opravdu došlo a pokud takové černé díry přežily do dnešní doby, mohly by být součástí vysvětlení temné hmoty. Problém je ovšem v tom, že je jaksi nemůžeme najít. Stále jde o velmi kontroverzní věc.

Logo. Kredit: Max-Planck-Institut für Astrophysik.

Podle některých odborníků by mohly sedět uvnitř neutronových hvězd a vysávat je jako extrémní kosmické tasemnice. Bellinger a jeho spolupracovníci tento koncept pozměnili a předpokládají „endoparazitické“ černé díry nikoliv v oharcích mrtvých hvězd, ale přímo v nitru „živých hvězd,“ které vesele fúzují hvězdné palivo. Hawking dokonce původně navrhl, že by primordiální černou díru mohlo obsahovat i naše Slunce.

Bellingerův tým to projel simulacemi, prvními svého druhu. Zjistili, že malé endoparazitické černé díry by měly problémy s růstem. Trvalo by jim dlouhé miliardy let, než by sežraly hostitelskou hvězdu. Pokud by ale taková černá díra měla hmotnost řekněme trpasličí planety, byla by mnohem žravější. Kdyby požírala hvězdu podobnou Slunci, vznikl by uvnitř nešťastné hvězdy „vnitřní“ akreční disk a vytvářelo by to ohromné množství tepla a dalšího záření.

Během 1 miliardy let by černá díra vyžrala hvězdu natolik, že by „hvězdný motor“ už nepoháněla jaderná fúze, ale energie vnitřního akrečního disku. Záření takové hvězdy, kterou Bellinger a spol. označují jako „Hawkingova hvězda,“ by tedy vlastně vyráběla černá díra.

Hawkingova hvězda by se kupodivu chovala téměř jako normální hvězda, ale s několika významnými rozdíly. Její vnější vrstvy by se nafoukly, jako když hvězda podobná Slunci přejde do fáze červeného obra. Červená Hawkingova hvězda by ale byla o něco chladnější, než by měl červený obr být.

Je pozoruhodné, že jsme v Mléčné dráze už objevili anomálně chladné červené obry. Astronomové jim přezdívají „červení opozdilci“ (Red stragglers). Bellinger s kolegy tudíž naléhavě doporučují, abychom červené opozdilce důkladně prozkoumali s využitím hvězdné seismologie a hledali možné stopy přítomnosti černoděrového motoru v jejich nitru.

Video: IvS seminar: Earl Bellinger (29/10/2021)

Video: What If (Tiny) Black Holes Are Everywhere?

Literatura

Science Alert 15. 12. 2023.

Astrophysical Journal 959: 113.