Bílé díry - opačné dvojče černých děr

Existence bílých děr, obřích kosmických struktur, které odpuzují všechny objekty, jež se k nim přiblíží, zůstává kontroverzní a je považována za „ducha“ zrozeného z matematiky obecné relativity.

Dalekohled Event Horizon Telescope vyfotografoval supermasivní černou díru ve středu galaxie M87. Obrázek: EHT Collaboration — Dalekohled Event Horizon Telescope vyfotografoval supermasivní černou díru ve středu galaxie M87. Obrázek: *EHT Collaboration*

Černé díry jsou oblasti úplného gravitačního kolapsu, kde gravitace přemůže všechny ostatní síly ve vesmíru a stlačí hmotu do nekonečně malého bodu zvaného singularita. Singularitu obklopuje horizont událostí, nikoli pevná fyzikální hranice, ale okraj kolem singularity, kde je gravitace tak silná, že nic, ani světlo, nemůže uniknout.

Když masivní hvězda zanikne, její obrovská hmotnost tlačí na její jádro, což vede ke vzniku černé díry. Jakákoli hmota nebo záření, které se dostane příliš blízko k černé díře, je zachyceno její silnou gravitací a vtaženo pod horizont událostí, což vede k jejímu zániku.

Odborníci chápou, jak tyto černé díry vznikají a jak interagují se svým okolím, a to prostřednictvím Einsteinovy obecné teorie relativity. Obecná relativita se nestará o tok času. Rovnice jsou časově symetrické, což znamená, že fungují matematicky, ať už se pohybují v čase dopředu nebo dozadu.

Pokud byste natočili vznik černé díry a přehráli si záběr, viděli byste objekt emitující záření a částice. Nakonec by explodoval a zanechal po sobě obří hvězdu. To by byla bílá díra a podle obecné relativity je tento scénář zcela možný.

Bílé díry jsou teoretické kosmické struktury, které se chovají opačně než černé díry. Foto: Future/Adam Smith — Bílé díry jsou teoretické kosmické struktury, které se chovají opačně než černé díry. Foto: *Future/Adam Smith*

Bílé díry jsou ještě podivnější než černé díry. Stále mají singularitu ve středu a horizont událostí na okraji. Stále se jedná o masivní objekty se silnou gravitací. Ale jakákoli hmota, která se k bílé díře přiblíží, bude okamžitě vymrštěna rychlostí vyšší než světlo, což způsobí, že bílá díra bude jasně zářit. Cokoli vně bílé díry se dovnitř dostat nemůže, protože by se muselo pohybovat rychleji než světlo, aby se dostalo za horizont událostí.

Existence bílých děr však zůstává kontroverzní, protože obecná relativita není jedinou teorií ve vesmíru. Existují i další odvětví fyziky, která vysvětlují, jak vesmír funguje, jako například teorie elektromagnetismu a termodynamiky.

V termodynamice existuje koncept entropie, což je jednoduše míra neuspořádanosti v systému. Druhý termodynamický zákon říká, že entropie uzavřených systémů nemůže klesat.

Například pokud hodíte klavír do drtiče dřeva, výstupem bude hromada kusů. Neuspořádanost v systému se zvětšuje, což splňuje druhý termodynamický zákon. Pokud ale do stejného drtiče dřeva vhodíte náhodné kusy, výstupem nebude kompletní klavír, protože by to snížilo neuspořádanost. Proto není možné jednoduše přetočit proces vzniku černé díry zpět, abychom získali bílou díru, protože by to snížilo entropii, a hvězdy nemohou vzniknout prudkou explozí.

Takže jediný způsob, jak mohou bílé díry vzniknout, je, pokud v raném vesmíru probíhal nějaký zvláštní proces, který se vyhýbal problému snižování entropie. Prostě existovaly od samého počátku vesmíru.

Bílé díry by však byly stále velmi nestabilní. Přitahují k sobě hmotu, ale nic nemůže překročit horizont událostí. Cokoli, dokonce i foton (částice světla), by bylo zničeno, jakmile by se přiblížilo k bílé díře. Částice by nebyla schopna překročit horizont událostí, což by způsobilo prudký nárůst energie systému. Nakonec by částice měla tolik energie, že by se bílá díra zhroutila do černé díry a ukončila by svou existenci. Takže, jakkoli je to zajímavé, bílé díry se nezdají být strukturou v reálném vesmíru, ale spíše „duchy“ vytvořenými matematikou obecné relativity.

Thu Thao (Podle prostoru )

Zdrojový odkaz