Vesmír, to je sbírka neuvěřitelných podivností v ohromném prázdném prostoru. Fyzici teď do sbírky přidali další podivuhodný objekt. Není sice jasné, jestli takové věci skutečně existují, ale teoretické rovnice s nimi podle všeho nemají problém. Neuvěřitelně kompaktní neutronové hvězdy a černé díry se singularitou jsou pro vědu dost zvláštní. Nový objekt je ale ještě divnější.
Raúl Carballo-Rubio z italského institutu SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) v článku publikovaném časopisem Physical Review Letters popsal zvláštní typ ultrakompaktní hvězdy, jejíž gravitační kolaps je vyvažován několika různými kvantovými jevy zároveň. Něco podobného funguje v neutronových hvězdách, kde je gravitace vyvažovaná odpudivou silou v degenerovaném plynu. V novém objektu Carballa-Rubia ale působí i odpudivá síla vytvářená polarizací kvantového vakua.
Když se hroutí hvězda, tak záleží na tom, jak je hmotná. Pokud hmotnost hvězdy přesahuje trojnásobek hmotnosti Slunce, tak převáží její gravitace a hvězda se zhroutí. Carballo-Rubio se zabýval tím, jestli i za tímto limitem hmotnosti mohou působit kvantově-mechanické jevy. Dostal se při tom k polarizaci kvantového vakua. Při této polarizaci dochází v elektromagnetickém poli ke vzniku párů elektronů s pozitrony. To jsou částice a antičástice, které se pak mohou vzájemně anihilovat. Tím vzniká odpudivá síla v nitru Carballo-Rubiova objektu, která působí proti gravitaci.
Polarizace kvantového vakua by v takovém případě poskytla další sílu, která přispívá k vyrovnání gravitace a zabraňuje totálnímu zhroucení hvězdy. Výsledkem by podle Carballa-Rubia mohla být extrémně hustá hvězda, která se chová podobně jako černá díra. Podobným objektů fyzici v minulosti říkali černé hvězdy nebo gravastary. Ultrakompaktní objekt Carballa-Rubia je vlastně něco jako kříženec mezi černou dírou a gravastarem.
Carballo-Rubio ve skutečnosti nepoužívá nic moc nového. Vzal ale několik ingrediencí z astrofyziky a kvantové fyziky, které smíchal do nového stabilního modelu. Zároveň tím ukazuje, že existují doposud nevyzkoušené konfigurace hvězdných objektů a že je možné je popsat překvapivě jednoduše.
Teoreticky to celé zní pěkně. Zatím ale samozřejmě není jasné, jestli takové objekty ve vesmíru skutečně existují. V minulosti se již objevilo několik scénářů s gravastary nebo podobnými objekty a nakonec se ukázalo, že by nebyly stabilní. Je možné, že i nový objekt Carballa-Rubia skončí podobně. Pokud má ale Carballo-Rubio pravdu, tak se ultrakompaktní hvězdy tohoto druhu před námi nebudou dlouho skrývat. Badatel je přesvědčen, že by je gravitační observatoře, jako je LIGO a VIRGO, mohly detekovat během příštího desetiletí. Takže, uvidíme.
Video: BCM II Day 1 Speaker VI: Raul Carballo Rubio
Literatura
SISSA press release, Physical Review Letters 120: 061102.
Co když aLIGO zachytil gravitační vlny z gravastaru?
Autor: Stanislav Mihulka (08.05.2016)
Odhalíme v gravitačních vlnách skryté dimenze vesmíru?
Autor: Stanislav Mihulka (04.07.2017)
Šeptanda kolem LIGO: Gravitační astronomové loví nový typ vlny
Autor: Stanislav Mihulka (27.08.2017)
Diskuze:
Jako laikovi se mi tato idea libí
Jaromír Šveřepa,2018-03-13 22:40:29
Jako laikovi se mi tato idea líbí. A myslím, že se klidně může jednat o nestabilní konstalaci, protože její trvání může prodloužit gravitační dialatace času. Pokud by pak výsledkem byla expanze, vyřešilo by to krásně problémy s nepříjemnými singularitami v černých dírách. A vzhledem k tomu, že gravitační dilatace času by následnou expanzi také zpomalila, mohla by se ve výsledku expanze projevovat jako "nenápadné" (aspoň zpočátku) Hawkingovo záření. No nebylo by to krásné?
woow
Vaclav Prochazka,2018-03-13 19:43:50
To je úžasné, co všechno umí matematika zkřížit:-)
Je škoda, že občas ty "krásné" rovnice kazí ta nudná realita. Ještě, že máme ten hluboký vesmír, kde nehrozí, že bychom se v příštím století mohli přesvědčit jak je nudný a nejsou v něm žádné černé díry, neutronové hvězdy ani quasary...... :-)
Re: woow
Ondřej D,2018-03-13 20:23:05
https://www.youtube.com/watch?v=u_gggKHvfGw
https://www.youtube.com/watch?v=duoHtJpo4GY
Re: Re: woow
Vaclav Prochazka,2018-03-14 19:58:22
Jako video vytvořené po 16 letech snažení je to fakt pěkné :-)
Takže co tam vidíme? Snad zajímavý pohyb objektů - hvězd snad kolem něčeho co není vidět. Uvážíme -li, že je dávno uváděná hodnota hmotnosti supermasivní černé díry v centru Galaxie 16tis. Sluncí je již překonána a uvádí se hmotnost 4 miliony Sluncí asi by ty hvězdy měly obíhat trochu dál ne?:))
Neumíme spočítat pomocí Newtonovy teorie analyticky komplexně ani pohyb 3 těles, natož pohyby hvězd v centru Galaxie. Když chcete něco spočítat, tak se bez computeru neobejdete a ten počítá a počítá a počítá .... Opravdu tam musí být neznámý temný objekt uvnitř té křivky a nebo může jít jen o zajímavou kuriozitu, která vznikla gravitačním působením okolních hvězd a polohou pozorovatele?
Re: Re: Re: woow
Ondřej D,2018-03-14 20:09:03
Přihlaste se do klubu přátel ploché Země, tam Vaše schopnosti argumentace jistě ocení.
Ondřej D,2018-03-13 15:20:26
Možná je vakuum jako koberec, který když vyprášíte ebenovou hůlkou, tak z něj začnou vyskakovat částice.
Ondřej D,2018-03-13 14:41:21
Jestli má vakuum schopnost vytvářet hmotné částice, odkud se bere jejich hmota?
Re:
Karel Rabl,2018-03-14 01:01:26
No já jako laik si myslím že vakuum okolo sebe vytváří hmota, proto může vytvářet skrze Bose-Einsteinův kondenzát zase hmotu a také si myslím že vakuum není tak řídké jak se zdá, klidně to může být obráceně, kdy v "dutinách vakua" se vytváří mnohem "řidší" hmota záleží z jakého úhlu pohledu se na "věc" z hlediska času díváte pro rychlost světla je vakuum téměř neprostupné(kromě elmag.vln) v němž hmota vytváří dutiny....
Re: Re:
Ondřej D,2018-03-14 01:58:10
Že je hmota jako bublinky uvnitř hmotného vakua si myslím už asi tak dobrých 17 let, a dopracoval jsem tu představu na model vesmíru, ve kterém hmota probublává prostorem (expanze), je vytlačována tlakem vakua (gravitace) k hladině vakuové sférické kapky tekutě-pevného vakua, načež je obalí, spojí se v jednolitou hmotu, vakuum, prostor v sobě obepne, stlačí a začne jej pod tlakem trhat v novémém velkém třesku, vše automaticky recyklováno v uzavřeném cyklu - Třesk - probublávání - vyhřeznutí hmoty vně prostor - obepnutí - komprese - Třesk. :-) To je extrém, ale dá se s ním báječně pracovat pro další úvahy o celkové podobě vesmíru, když je v takovém srozumitelném cyklu. Světlo je v tom modelu v podstatě zvuk, který se nese prostředím "kapalného" vakua svojí limitní rychlostí.
Re: Re:
Ondřej D,2018-03-14 02:36:20
* hmota a vakuum je totéž, jen si vždy pro následující generaci vesmíru vyměňují své role. Co bylo hmotou, stává se vakuem, a původní vakuum je rozděleno na částice nové hmoty.
Re: Re: Re:
Vaclav Prochazka,2018-03-23 22:41:44
"Vakuum (z lat. vacuus, prázdný) česky též vzduchoprázdno znamená prázdný prostor"
Opravdu to není totéž, stejně jako není totéž černá a bílá a nebo mrtvý a nebo živý. Jasná definice pojmů existuje. To, že je díky našim nedokonalým rovnicím v rámci kvantovky možné generovat a teď pozor VIRTUÁLNíCH párů částice - antičástice, přece vůbec neznamená, že fyzikálně existují.
Nejlepší teoretický fyzik byl Jára Cimrman se svou teorií externismu.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
