Některé hvězdy by mohly spolknout černé díry – zde je návod, jak je můžeme najít

Černé díry jsou známé tím, že pohlcují vše, co se dostane příliš blízko – ale mohlo by ony být někdy spolknut celý? Nová studie naznačuje, že je možné, že hvězdy mohou zachytit velmi malé černé díry a udržet je ve svých jádrech. Dokonce by mohl existovat způsob, jak tyto hvězdy najít, a pokud ano, mohly by nám pomoci porozumět nepolapitelné temné hmotě.

Černé díry přicházejí v několika dobře zdokumentovaných formách – existují ty, které se zrodily ze smrti hvězd, a supermasivní monstra, která číhají ve středu většiny galaxií. Dlouho se však navrhovalo, že během prvních několika sekund po Velkém třesku mělo být vytvořeno obrovské množství černých děr a stále by se mohly pohybovat kolem vesmíru. I když by pro nás byly v podstatě neviditelné, stále bychom mohli usuzovat na jejich existenci z jejich gravitačních účinků na hmotu kolem nich – a pokud to zní povědomě, pravděpodobně byste nebyli překvapeni, když uslyšeli, že tyto „prapůvodní černé díry“ jsou silné. uchazeč o temnou hmotu.

Potvrzení existence neviditelných objektů je samozřejmě složité, ale mohou se prostě vzdát prostřednictvím svých interakcí s jinými objekty. Sám zesnulý velký Stephen Hawking byl prvním, kdo navrhl myšlenku, že ve velmi vzácných případech mohou nově vznikající hvězdy zachytit malé prapůvodní černé díry o hmotnosti asteroidu.

Černá díra by pak klesla do středu hvězdy, ale nezničila by svého hostitele. Když hvězdy provádějí ve svém nitru reakce jaderné fúze, intenzivní energie proudí ven a tento tlak brání hvězdě, aby se zhroutila do sebe. Ale to by také omezilo množství plynu, které by mohlo napájet hypotetickou černou díru ve středu.

Je to zajímavý nápad, ale znamenalo by to skutečně, že by ti dva mohli žít v harmonii? Pro novou studii vědci z Institutu Maxe Plancka pro astrofyziku (MPA) modelovali vývoj těchto takzvaných „Hawkingových hvězd“ pomocí různých výchozích hmotností černé díry. A k jejich překvapení byly Hawkingovy hvězdy stabilnější, než byste čekali, a bylo by téměř nemožné je zvenčí identifikovat.

„Hvězdy, které ve svém středu ukrývají černou díru, mohou žít překvapivě dlouho,“ řekl Earl Patrick Bellinger, hlavní autor studie. „Naše Slunce by dokonce mohlo mít ve svém středu černou díru tak masivní na planetě Merkur, aniž bychom si toho všimli.“

Existuje však způsob, jak by astronomové mohli být schopni detekovat hvězdy s temným srdcem. Černá díra by vytvořila různé konvekční vzory hluboko v nitru hvězdy, které by mohly být potenciálně zachyceny technikou zvanou asteroseismologie. V podstatě to zahrnuje studium toho, jak zvukové vlny procházejí hvězdami a ovlivňují jas povrchu.

Důsledky nalezení Hawkingovy hvězdy by byly obrovské. Objev by byl prvním potvrzením, že prapůvodní černé díry existují – a pokud ano, pak bychom najednou mohli mít odpověď na záhadu temné hmoty, jednu z nejvíce matoucích hádanek, kterým kosmologie čelí.

„Existují dobré důvody si myslet, že Hawkingovy hvězdy by byly běžné v kulových hvězdokupách a ultraslabých trpasličích galaxiích,“ řekl profesor Matt Caplan, autor studie. „To znamená, že Hawkingovy hvězdy by mohly být nástrojem pro testování existence prvotních černých děr a jejich možné role jako temné hmoty.“

Výzkum byl zveřejněn v The Astrophysical Journal.

Zdroj: Institut Maxe Plancka pro astrofyziku