Zvětšit obrázek

Mají vlasy? Kredit: Alain r, Wikimedia Commons.

Ve světě obecné teorie relativity mohou být veškeré černé díry kompletně popsány pouhými třemi z vnějšku pozorovatelnými parametry: hmotou, elektrickým nábojem a momentem hybnosti. Všechny ostatní informace o hmotě, která utvářela černou díru anebo do ní spadla, zmizí za horizontem událostí a tam jsou už pro pozorovatele, kteří zůstali venku, navěky nedostupné.

Thomas Sotiriou. Kredit: SISSA.

John Archibald Wheeler k tomu jednou řekl, že „černé díry nemají vlasy“, což se ukázalo jako velice chytlavé. Od těch dob teorém černých děr bez vlasů obstojně přežívá, i když se mu nevede úplně dobře například v časoprostorech s více než 3+1 rozměry anebo v jiných konceptech gravitace než je obecná relativita.

Zvětšit obrázek

Budeme muset číst v gravitačních vlnách. Kredit: LISA, NASA.

Tým milovníků vlasatých černých děr, kterému šéfoval Thomas Sotiriou z Mezinárodní školy pokročilých studií (SISSA) v italském Terstu, nedávno propočítal, že by černé díry přeci jenom mohly mít vlasy. Modely „plešatých“ černých děr sice jsou v souladu s klasickou obecnou relativitiou, ale podle Sotirioua a spol. to tak úplně neplatí v nadstavbách obecné relativity, jako je třeba skalárně-tenzorová teorie.

Zvětšit obrázek

John Archibald Wheeler (1963).
Kredit: GFHund, Wikimedia Commons.

Badatelé v rovnicích vystopovali mechanismy, které vedou k nestabilitě „plešatých“ černých děr ve skalárně-tenzorové gravitaci. Tyto mechanismy souvisejí se hmotou v blízkém okolí černých děr. Podle výpočtů může okolní hmota přimět černé díry, aby se ukotvily v okolním prostoru. Čili, v duchu kouzelných astrofyzikálních metafor, aby černým děrám narostly vlasy.

Bude někdy možné ověřit existenci černých děr se kšticí pozorováním? Sotiriou je v tomto směru vcelku optimistický. Podle něj bychom v dohledné budoucnosti mohli být schopni zachytit a analyzovat gravitační vlny přilétající od černých děr. Když totiž černá díra obrůstá vlasy, mělo by vyvolávat odlišné gravitační vlny. A při pozorování gravitačních vln se snad ukáže, jak na tom černé díry vlastně jsou.

Literatura

SISSA News 30. 9. 2013, Physical Review Letters 111: 111101, Wikipedia (No-hair theorem).