V roce 1971 Stephen Hawking ve své teorii popsal, že celková plocha horizontu událostí jakékoliv skupiny černých děr se nikdy nezmenší.

Jacob Bekenstein později tvrzení zpřesnil definicí, že entropie černé díry je skutečně úměrná ploše jejího horizontu událostí. Studie uveřejněná před několika dny v peer-reviewed magazínu Physical Review Letters teorii potvrdila praktickým pozorováním pomocí gravitačních vln.

Horizont událostí černých děr je místo, odkud už nemůže hmota uniknout, a kterou černá díra pohltí. Jde o koncept, který člověka fascinuje už od doby, co vůbec černé díry jako teorie existují, a o nichž stále častěji vidíme reálné, pozorovatelné důkazy.

Umělcova představa o gravitačních vlnách vzniklých spojením dvou černých děr. Zdroj: Swinburne Astronomy Productions / NASA-JPL

Gravitační vlny

Padesát let trvalo, než šlo Hawkingovo záření pozorovat, nicméně stalo se tak. Studie se zaměřila na GW150914, první signál gravitačních vln detekovaný observatoří LIGO v roce 2015. Zachycený signál byl důsledkem dvou černých děr, které se srážejí, generují novou černou díru a v průběhu toho vyzařují velké množství energie, které se vesmírem prohání jakožto gravitační vlny.

Černé díry se mimochodem zřejmě srážejí častěji, ale není to jev, o němž bychom mnoho věděli, neboť je těžké ho pozorovat.

Podle jedné z hlavních teorií teorie Stephena Hawkinga o čeerných dírách (black hole area theorem) by horizont událostí nové černé díry nesměl být menší, než celková plocha horizontu událostí obou původních černých děr; studie podle vědců potvrdila, že po kolizi je nový horizont událostí velké černé díry skutečně minimálně stejně velký, jako celková plocha obou původních horizontů událostí. Jistota výpočtů a pozorování se podle studie pohybuje na přibližně 95 procentech, což je pro prvotní pozorování dostačující.

Jak asi vypadá černá díra? Zdroj: NASA-JPL

Studie je prvním přímým pozorovatelným potvrzením Hawkingovy teorie o černých dírách. Matematicky byl potvrzen již mnohem dřív, ale nikdy dosud nebyl pozorován. Tým plánuje budoucí gravitační vlny, které zachytíme, analyzovat stejným způsobem.

O černých dírách toho ještě mnoho nevíme. Je možné, že porušují prozatím známé fyzikální zákony, a operují spíše se zákony kvantovými. Lidstvo má před sebou ještě mnoho a mnoho let pozorování a výpočtů předtím, než budeme moci o černých dírách hovořit s lepšími znalostmi.

Zdroj: MIT