Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Záhadné záření přivádí opavské fyziky k úvahám o paralelních vesmírech

Záhadné záření přivádí opavské fyziky k úvahám o paralelních vesmírech

Umělecká představa červí díry
Autor: Pixabay

Astrofyzikální proGResy z Opavy: Opavští fyzikové ve spolupráci se zahraničními vědci studují doposud nevysvětlené vlastnosti proměnného rentgenového záření pocházejícího z blízkosti superhmotných černých děr. Toto záření je vysíláno ze zóny, kde ještě může uniknout z vlivů silné gravitace, a podle výpočtů mohou pozorované frekvence oscilací vznikat jen u méně hmotných černých děr. U těch velice hmotných se pozorované frekvence „hvězdných“ oscilací záření s teorií významně rozcházejí. Jedním z vysvětlení je, že záření pochází z okolí červí díry – mostu k paralelnímu vesmíru.

Tisková zpráva z 7. ledna 2022

Doposud nevysvětlené záření

Vědci z Fyzikálního ústavu v Opavě v průběhu posledních let vyhodnocují oscilace rentgenového záření v okolí černých děr, které mj. pomohlo k určení hmotnosti jedné ze superhmotných děr. Podrobná analýza tohoto záření poukazuje na skutečnost, že u nejhmotnějších pozorovaných objektů se pozorované frekvence oscilací tohoto záření významně liší od toho, co vědci předpokládají na základě modelů, jež velmi dobře korespondují se stejným typem oscilací záření u pozorovaných černých děr vzniklých z masivních hvězd.

Záhadné záření pocházející z akrečních disků okolo superhmotných černých děr může být dalším vodítkem k červím dírám a paralelním vesmírům. Autor: ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser
Záhadné záření pocházející z akrečních disků okolo superhmotných černých děr může být dalším vodítkem k červím dírám a paralelním vesmírům.
Autor: ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser
Sledujeme dvojí oscilace, které se projevují v discích hmoty rotující okolo černých děr. Záření z těchto akrečních disků uniká velmi blízko tzv. horizontu událostí, tedy zóny, odkud už není návratu. Zajímavé je, že dvojí oscilace probíhají na frekvencích, které mají celočíselný poměr, nejčastěji 3:2,“ popisuje velice zajímavé vlastnosti tohoto záření Jaroslav Vrba z Fyzikálního ústavu v Opavě, spoluautor jedné z vědeckých prací. Dodává, že takové záření se dá dobře vysvětlit u malých černých děr, tzv. mikrokvazarů, ale u větších černých děr není toto vysvětlení zcela přesné. Hledají se tedy alternativní typy objektů, na které by byl tento fyzikální model založený na pohybu zářící horké hmoty kolem černé díry aplikovatelný, a jedním z velice pravděpodobných vysvětlení je výskyt červí díry.

Červí díry i bez exotické látky?

Pojem „červí díra“ označuje hypotetickou zkratku mezi dvěma místy v zakřiveném prostoročase. Jako první jej popsali Albert Einstein (1879–1955) a Nathan Rosen (1909–1995) ve své vědecké práci již v roce 1935. Odborně se tedy také nazývá „Einsteinův-Rosenův most“. Je ale vůbec možné, aby tyto doposud jen teoreticky popsané zkratky ve vesmíru nebo brány do paralelních vesmírů byly reálnými kosmickými objekty? Již dříve vědci z opavské univerzity přišli na to, jak by se daly opticky odhalit, a nově studované záhadné záření by mohlo být další indicií k jejich detekci. Ve spolupráci se zahraničními vědci z Ruska a Brazílie přišli opavští fyzikové (Konoplya, Churilová, Stuchlík a Židenko) také na to, že existence stabilní červí díry nevyžaduje ani žádné exotické, zatím neobjevené látky.

Umělecká představa stabilní červí díry udržené gravitací a elektromagnetickým polem. Autor: ESO/Scientific American
Umělecká představa stabilní červí díry udržené gravitací a elektromagnetickým polem.
Autor: ESO/Scientific American
Dlouhá léta jsme si mysleli, že k udržení stabilního hrdla červí díry je zapotřebí exotická látka, jejíž vlastnosti se příčí běžné zkušenosti – látka s repulzivní (negativní) gravitací. Uvažovali jsme ale o červí díře jako o důsledku mimořádně silných gravitačních jevů popsaných alternativní gravitací. Naše novější studie ovšem počítají s tím, že červí díry mají také elektrický náboj a magnetické pole, a právě zohlednění silného elektromagnetického pole nám nabízí existenci stabilních červích děr za přítomnosti běžných forem látky ve vesmíru – tedy té, ze které jsou složeny hvězdy, planety, ale i my,“ popisuje prof. Zdeněk Stuchlík, spoluautor nové vědecké práce o červích dírách. Doplňuje, že nové výsledky vycházejí z řešení nalezených pro kombinaci Einsteinových rovnic popisujících gravitaci s rovnicemi popisujícími elektromagnetické pole a nabité elementární částice, vytvořenými legendárními vědci Jamesem Maxwellem (1831–1879) a Paulem Diracem (1902–1984).

Zkratka ve vesmíru nebo do paralelního vesmíru?

Pochopitelně se vzápětí nabízí otázka, co červí díra vlastně spojuje. Teoreticky může být červí díra nejen zkratkou propojující dvě vzdálená místa v jednom vesmíru, ale dokonce spojnicí mezi dvěma různými vesmíry. „Pokud budeme vycházet čistě z vědeckého modelování, vyjde nám, že červí díra může mít tzv. symetrickou nebo asymetrickou geometrii. V případě té symetrické je to spojnice mezi dvěma body v našem vesmíru. V tom druhém, zajímavějším případě se na druhém konci mostu se může nacházet paralelní vesmír. Doposud jsme si mysleli, že paralelní vesmír z fyzikálních důvodů pozorovat nemůžeme, protože informace z něho musí cestovat nadsvětelnou rychlostí – která, jak víme, je standardně nedosažitelná. Námi diskutované nové modely zohledňující jak gravitaci, tak elektromagnetické pole nám ukazují, že asymetrická červí díra by mohla být právě mostem k vesmíru s jinými vlastnostmi, například ve smyslu tzv. strunových teorií,“ vysvětluje Stuchlík. Dodává ale, že v takovém paralelním vesmíru nenajdeme naše druhé já žijící jiným životem (jak popisuje teorie mnohovesmíru), jde o úplně nezávislý vesmír, v němž budou jen trošičku odlišné fyzikální vlastnosti hmoty oproti našemu vesmíru.

Nové studie tedy přinášejí možnost vzniku stabilních červích děr ze stavebních kamenů, které máme ve vesmíru běžně dostupné. Dala by se taková červí díra vytvořit i uměle, například v laboratoři? „Bohužel na laboratorní vytvoření takové červí díry na Zemi zatím nemáme dostatek energie: Konstrukce takových objektů vyžaduje energie, které se nacházejí v centrech velkých galaxií. Bavíme se tu o energii přibližně 100miliardkrát větší, než jakou disponuje naše Slunce,“ uzavírá Stuchlík.

Kontakty a další informace


prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc.
Ředitel Fyzikálního ústavu SU v Opavě
Email: zdenek.stuchlik@physics.slu.cz

Mgr. Jaroslav Vrba, Ph.D.
Vědecký pracovník Fyzikálního ústavu SU v Opavě
Email: jaroslav.vrba@physics.slu.cz
Telefon: +420 605 484 525

Bc. Petr Horálek
PR výstupů evropských projektů FÚ SU v Opavě
Email: petr.horalek@slu.cz
Telefon: +420 732 826 853

doc. RNDr. Gabriel Török, Ph.D.
Garant evropského projektu HR Award
Email: gabriel.torok@physics.cz
Telefon: +420 737 928 755

Mgr. Debora Lančová
Fyzikální ústav SU v Opavě
Email: debora.lancova@physics.slu.cz
Telefon: +420 776 072 756

Bc. Klára Jančíková
Sekretariát Fyzikálního ústavu v Opavě
Email: klara.jancikova@slu.cz
Telefon: +420 553 684 267

 

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Epicyclic orbits in the field of Einstein-Dirac-Maxwell traversable wormholes applied to the quasiperiodic oscillations observed in microquasars and active galactic nuclei
[2] Wormholes without exotic matter: quasinormal modes, echoes and shadows



Seriál

  1. Úřad NASA publikoval snímek opavské univerzity
  2. Poselství civilizacím z centra Galaxie
  3. Astrofyzikové ze Slezské univerzity pátrají po červích dírách
  4. Již druhý snímek opavské univerzity uspěl v NASA
  5. Zapojte se s opavskými fyziky do hledání tajemné látky ve vesmíru. Postačí chytrý telefon!
  6. Češi zrekonstruovali slavný záběr „Einsteinova“ zatmění Slunce. Snímek byl oceněn i v NASA
  7. Záhady fyziky hvězd pomáhá v Opavě řešit dalekohled „WHOO!“
  8. Opavští fyzikové patří mezi světovou špičku ve výzkumu černých děr
  9. Opavští fyzikové studují, jak ochránit lidstvo před nebezpečným zářením černých děr a využít jej v jeho prospěch
  10. Záhadné záření přivádí opavské fyziky k úvahám o paralelních vesmírech
  11. Dokumentární film „Do Chile za zatměním Slunce“
  12. Jak poznat červí díru? Fyzikové z Opavy navrhují, po čem mají pátrat pozemské observatoře i Vesmírný dalekohled Jamese Webba


O autorovi

Štítky: Červí díra, Debora Lančová


25. vesmírný týden 2022

25. vesmírný týden 2022

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 20. 6. do 26. 6. 2022. Nastává letní slunovrat, začíná astronomické léto. Měsíc bude v poslední čtvrti. Ráno můžeme vidět všechny okem viditelné planety v pořadí, jak jdou od Slunce. Mezinárodní vesmírná stanice vykonává své přelety přes Slunce i Měsíc. Kometa C/2017 K2 (PanSTARRS) prochází kolem hvězdokupy IC 4665. Uskutečnily se tři starty Falconu 9 ve dvou dnech. Očekáváme také start rakety Ariane 5 a možná i Electronu s technologickou družicí na dráhu kolem Měsíce. Před 100 lety se narodil britský astronom zabývající se Měsícem Ewen Whitaker a 95 let uplynulo od narození známého amatérského objevitele komet Williama Bradfielda.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

M63

Titul Česká astrofotografie měsíce za květen 2022 získal snímek „M 63“, jehož autorem je Zdeněk Vojč       M 63. Nu, opravdu trochu nudné pojmenování. Příliš to nevylepší ani NGC 5055, i přes tolik pětek. Ale nebyli by to romantičtí astronomové, aby tomuto objektu na

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

M 101,JEDNA SNIMKA

Další informace »