Odkud se bere záření
Prázdný prostor není ve fyzice prázdný: neustále v něm vznikají a zase zanikají dvojice částic. Obvykle se okamžitě navzájem anihilují, takže nic nepronikne ven.
U hranice černé díry se tato rovnováha naruší. Jedna částice z dvojice může spadnout dovnitř, zatímco druhá zůstane venku a odletí. Zvenčí to vypadá jako slabé záření samotné hranice.
Energie pro unikající částici pochází ze samotné černé díry, a ta proto postupně ztrácí hmotnost. Tento obraz je zjednodušený, ale vystihuje podstatu: záření černé díře odčerpává energii.
Jak pomalé to je
První políčko vysvětluje to hlavní. Čím větší černá díra, tím je chladnější; černé díry o hvězdné hmotnosti a tím spíše supermasivní černé díry jsou chladnější než okolní vesmír, a proto více pohlcují, než vyzařují.
Vypařovat se budou moci až ve vzdálené budoucnosti, kdy vesmír vychladne více než ony samy. Malé černé díry by se vypařovaly rychle a jasně, ale žádné zatím nebyly objeveny.
Z této předpovědi vzešla nevyřešená otázka osudu informace. Pokud se černá díra vypaří a záření, které z ní vychází, je stejné bez ohledu na to, co do ní spadlo, pak informace o tom, co do ní spadlo, zmizí - a to fyzika nepřipouští. Spor trvá už půl století.
Předpověď se ověřuje nepřímo. Vědci vytvářejí laboratorní systémy s podobnou matematikou - proudění tekutin, zvukové vlny a optická prostředí - a pozorují v nich podobné záření; není to totéž, ale podporuje to výpočet.
Výsledek je významný z jiného důvodu. Propojil tři oblasti, které se do té doby téměř nepřekrývaly: gravitaci, kvantovou fyziku a termodynamiku - a dodnes je považován za jedno z hlavních vodítek k jejich sjednocení.
Dočti v aplikaci Miqo
Ještě 1 minuta a na konci kvíz. Najdeš ho v sekci „Vesmír → Černé díry“
Namiř sem fotoaparát telefonu a otevře se App Store nebo Google Play.
Zdroje
- Tepelné záření horizontu černé díry, předpovězené v roce 1974, je nepřímo úměrné její hmotnosti
- u černých děr o hvězdné hmotnosti a u supermasivních černých děr je teplota nižší než teplota reliktního záření. Záření nebylo přímo pozorováno
- informační paradox, který s ním souvisí, zůstává nevyřešený