Závery nového výskumu vedcov vedú, okrem iného, aj k zaujímavým informáciám o rozložení a interakcii doposiaľ málo prebádanej skrytej hmoty vo vesmíre. Jedným z výsledkov výskumu je možná existencia dvoch oddelených diskov okolo superhmotných čiernych dier, čo by obrazne mohlo pripomínať rozloženie prstencov pri veľkých planétach Slnečnej sústavy.
Doposiaľ nevysvetlené žiarenie
Vedci z Fyzikálneho ústavu v Opave v posledných rokoch vyhodnocujú oscilácie röntgenového žiarenia v okolí čiernych dier, ktoré, okrem iného, pomohlo k určeniu hmotnosti jednej zo superhmotných dier nachádzajúcich sa v centrách galaxií. Podrobná analýza tohto žiarenia poukazuje na skutočnosť, že u najhmotnejších pozorovaných objektov sa frekvencie oscilácií tohto žiarenia významne líšia od toho, čo vedci predpokladajú na základe modelov, ktoré veľmi dobre korešpondujú s rovnakým typom oscilácií žiarenia u pozorovaných „malých“ čiernych dier vzniknutých kolapsom hmotných hviezd.
Čítajte aj Čínske vozidlo Ču-žung našlo na Marse známky prítomnosti vody
Vedecká skupina profesora Stuchlíka sa v poslednom čase intenzívne zaoberá vplyvom skrytej hmoty v okolí supermasívnych čiernych dier na tzv. osciláciu akrečných štruktúr v ich okolí, ktoré sa podpisujú na charaktere röntgenového žiarenia prichádzajúceho z týchto štruktúr.
„Pri pozorovaní žiarenia z horúcej hmoty tzv. akrečných diskov obiehajúcich okolo čiernej diery sledujeme dve zosilnené frekvencie žiarenia. To je emitované z blízkeho okolia tzv. horizontu udalostí. Zaujímavé je, že obe frekvencie majú celočíselný pomer, najčastejšie 3:2,“ opisuje vlastnosti tohto žiarenia doktor Vrba z Fyzikálneho ústavu v Opave, spoluautor jednej z vedeckých prác. Jedným z dôsledkov tohto výskumu boli tiež úvahy o existencii červích dier a paralelných vesmírov. Táto nová vedecká cesta otvára dvere k lepšiemu mapovaniu rozloženia záhadnej skrytej hmoty (alebo aj „temnej hmoty“).
Neznáma skrytá hmota
Hoci sa astronómovia venujú výskumu vesmíru už celé stáročia, viac ako 95 % zloženia vesmíru je nám doposiaľ neznáme. Predpokladá sa, že 68 % tvorí skrytá energia a zvyšných 27 % neznámeho zloženia predstavuje skrytá hmota (niekedy označovaná aj ako „temná hmota“ z angl. „dark matter“). Je známe, že tento komponent vo vesmíre naozaj existuje, a to kvôli množstvu inak nevysvetliteľných javov, napríklad z rozporuplného pozorovania rýchlostí rotácie galaxií.
Na to upozorňovali už v roku 1932 holandský astronóm Jan Oort (1900–1992) a v roku 1933 švajčiarsko-americký astronóm s českými koreňmi, Fritz Zwicky (1898–1974). Na rozdiel od skrytej energie nie je skrytá hmota rozložená v priestore rovnomerne.
Vďaka svojej gravitácii tvorí skrytá hmota zhluky podobne ako tá viditeľná, ktorá je k týmto štruktúram tiež priťahovaná. Niektoré novšie výskumy ukazujú, že by prítomnosť skrytej hmoty mohla mať vplyv na tzv. polarizáciu mikrovlnného žiarenia prítomného vo vesmíre. Predpokladá sa, že tento jav spôsobujú hypotetické častice zvané Axióny. Ale inak nik netuší, akú majú tieto častice povahu či podobu. Existujú iba domnienky, ktoré sa bez lepšej pozorovacej technológie môžu len ťažko potvrdiť alebo vyvrátiť.
Zatiaľ čo odpovede o zložení skrytej hmoty sa snažia rozlúštiť projekt CREDO (do ktorého sa môže zapojiť každý so smartfónom), informácie o detailnejšom rozložení tejto hmoty prináša nový výskum opavských fyzikov.
Čítajte aj Globálna mapa Marsu ukazuje dávne riečne údolia aj majestátne sopky
Veľké množstvo skrytej hmoty
„Zamerali sme sa na superhmotné čierne diery. Práve nesúlad astronomických pozorovaní s teoretickými hodnotami očakávanými v okolí týchto čiernych dier nás doviedol k myšlienke, že tu môže zohrávať istú rolu práve skrytá hmota. Je to celkom logické, pretože ju pozorujeme iba vďaka jej gravitačným účinkom a podľa pozorovania sa nachádza vo veľkom množstve vo väčšine galaxií vo vesmíre. Kde inde by sme ju teda mali očakávať viac ako práve v okolí superhmotných čiernych dier uprostred galaxií, kde je sústredená najväčšia hmotnosť,“ opisuje Vrba.
Ako sa ukazuje, skrytá hmota je okolo čiernych dier rozložená v nemalom množstve. „Ak by sme uvažovali o rozložení hmoty do vzdialeností nejakých 50 polomerov danej čiernej diery, pričom za okraj čiernej diery sa považuje jej horizont udalostí, naše výpočty ukazujú, že v takom okolí je rozložená skrytá hmota s hmotnosťou 20 až 200 percent danej čiernej diery! Len pre príklad – keby uprostred Slnečnej sústavy bola čierna diera, ktorá sa nachádza v centre našej Galaxie, svojím priemerom by zasahovala do štvrtiny vzdialenosti k Merkúru a skrytá hmota rozložená v zóne až po dráhu Jupitera by mala hmotnosť až 8 miliónov Sĺnk!“ upresňuje Vrba.
Čierne diery s prstencami
Výsledkom tejto práce je tiež predpoveď, že superhmotné čierne diery môžu mať prstence podobné ako veľké planéty. „Práve vďaka skrytej hmote vyvolávajúcej gravitačné poruchy bežného priestoročasu čiernej diery môže za určitých okolností dôjsť k vzniku dvoch oddelených akrečných diskov, pričom z vonkajšieho disku môže padať hmota na vnútornú, ale z vnútorného disku na čiernu dieru už nie. Samozrejme táto stabilita je len dočasná, pokiaľ množstvo hmoty neporuší podmienky stability systému. Dalo by sa to prirovnať k medzerám v prstencoch v okolí veľkých planét spôsobených gravitačnými účinkami mesiacov v okolí,“ dodáva Vrba s tým, že to výrazne mení pohľad na čierne diery tak, ako ich doteraz prezentujeme v najrôznejších videách aj obrázkoch.
Práve vlastnosti týchto prstencov by potom mali byť ďalším návodom na spresnenie rozloženia skrytej hmoty nielen okolo čiernych dier samotných, ale aj vo väčších škálach v centrách galaxií. Jedným dychom však dodáva, že takéto „prstence“ zatiaľ nie sme schopní so súčasnou technológiou pozorovať.