Černé díry jsou jako modly moderního věku. Výjimečné, záhadné, děsivé a zároveň vzrušující. Nevytvořily je sice dávná božstva, ale nezkrotné rovnice Einsteinovy obecné relativity, co na tom ale sejde. V každé černé díře podle všeho sedí singularita, tedy věc, co se vzpíná fyzikálním zákonům i našemu chápání. Otázkou ale je, kolik černých děr vlastně existuje.
Vědci americké Kalifornské univerzity v Irvine v nové studii tvrdí, že černých děr je spousta. Vlastně jich v Mléčné dráze máme mnohem víc, než jsme si mysleli. Kolem nás je možná až 100 milionů černých děr hvězdných velikostí. Student Oliver Elbert a jeho spolupracovníci to odhadli při statistickém průzkumu výskytu černých děr různých velikostí.
Jejich výzkum, který publikoval časopis Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vlastně začal dnes již legendární detekcí gravitační vln na gravitační observatoři LIGO. Gravitační observatoř před rokem a půl zachytila vlny, které rozvířilo splynutí dvou černých děr o hmotnosti přibližně 30 Sluncí.
Podle spoluautora výzkumu Jamese Bullocka je bez debaty, že detekce prvních gravitačních vln, která znamenala cenné potvrzení Einstenovy obecné relativity, byla hvězdným úspěchem. Pravděpodobně to byl největší vědecký objev počátku 21. století. Jenže když vyprchaly emoce, tak přišly zajímavé otázky. Když splynuly dvě černé díry, každá o velikosti 30 Sluncí, jak časté vlastně jsou černé díry různé velikosti ve vesmíru? A jak často splývají? Vědci totiž doposud předpokládali, že většina černých děr, které vznikají zhroucením hvězdy, mají zhruba hmotnost našeho Slunce.
Elbert a jeho tým se tomu rozhodli přijít na kloub. Vyšli z modelů vývoje populací hvězd ve vesmíru. Zohlednili přitom, jak hvězdy postupně vznikají a zase zanikají, přičemž obohacují kosmický materiál o těžší prvky. Nakonec byli schopni odhadnout, kolik černých děr by mohlo být v té které galaxii. Velké galaxie hostí starší hvězdy a stejně tak hostí i starší černé díry. V Mléčné dráze by to podle nich mohlo být až zmíněných 100 milionů černých děr.
Většina z těchto černých děr se podle všeho nijak zvlášť neprojevuje. Jen tak si tiše sedí v kosmické prázdnotě. Občas nějaké z nich splynou, což teď už můžeme zachytit s přístroji gravitačních observatoří. Pokud jsou úvahy Elbertova týmu a dalších fyziků správné, tak bychom v dohledné době měli detekovat gravitační vlny ze splynutí černých děr třeba až o velikosti 50 Sluncí.
Literatura:
UCI News 7. 8. 2017, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society online 2. 8. 2017.