Hypotetické objekty (2): 10+1 vesmírných objektů, které nejspíš neexistují
Vesmír je plný pozoruhodných objektů. Některé z nich jsou docela obyčejné, jiné se doslova zpěčují naší představivosti. „Vesmírná zoo“ je však ve skutečnosti rozsáhlejší, než by se zdálo ze samotných pozorování
Seznam vesmírných objektů zahrnuje i celou řadu těch, které se v kosmu nacházet mohou, ale také nemusejí – v současné době jsou totiž jen hypotetické. Existují tedy teorie, v nichž se objevují a které popisují jejich vlastnosti, zatím jsme však žádný takový objekt spolehlivě nenašli. Přinášíme přehlídku těch nejpodivnějších…
6. Kvazihvězda: Stálice s černým srdcem
Podle některých teorií mohly na samotném počátku vesmíru vznikat velmi zvláštní objekty, tzv. kvazihvězdy. Rodily by se zhroucením ohromného množství kosmického prachu a plynu, přičemž by hmotnost výsledného monstra odpovídala nejméně tisícovce sluncí. Mohlo jít o nejtěžší z prvních stálic ve vesmíru, tzv. populaci III. Mohly vznikat jen krátce po Velkém třesku, kdy byly ještě v kosmu dostupné prakticky pouze vodík s heliem, bez příměsí těžších prvků.
Nejvýraznějším znakem kvazihvězdy je černá díra v jejím nitru. Taková stálice by nezískávala energii potřebnou k udržení tvaru z jaderné fúze, nýbrž ze záření materiálu, který by v jejím nitru padal do černé díry. Životnost kvazihvězdy mohla činit nanejvýš sedm milionů let. Za tu dobu by její černá díra mohla narůst do hmotnosti 1 000–10 000 sluncí.
7. Fuzzball: Divoké klubko superstrun
Někteří zastánci teorie superstrun se domnívají, že kvantovému popisu černé díry nejlépe odpovídá objekt zvaný fuzzball – přinesl by řešení hned dvou ožehavých témat dnešní fyziky. Jednak by se vypořádal s tzv. informačním paradoxem černých děr, podle něhož existuje problém s informací, jež by měla v těchto gigantických monstrech beze stopy mizet (což ovšem odporuje základním zákonitostem fyziky). A pak také šikovně obchází komplikace s gravitační singularitou, která v klasické černé díře rovněž popírá nynější fyzikální zákony.
Fuzzball si lze představit jako klubko superstrun, jež sice zakřivuje okolní prostor, ale neobklopuje ho klasický horizont událostí. Je to spíš velmi hmotný chuchvalec mlhy tvořené superstrunami. V podstatě se jedná o nesmírně hustou „neutronovou hvězdu“, v níž se rozpadly i samotné neutrony. „Osvobodily“ se tak superstruny tvořící předtím hmotu, z níž při kolapsu masivní stálice fuzzball vznikl.
Pokud fuzzbally existují (a platí teorie superstrun), pak by představovaly nejextrémnější podobu zhroucené hmoty ve vesmíru. Špetka jejich hmoty velká jako kapka vody by ve skutečnosti vážila asi 20 milionů tun. V centrech galaxií by se pak nenacházely veliké černé díry, nýbrž supermasivní fuzzbally.
8. Gravastar: Zhroucená stálice bez singularity
Gravastar nebo také gravahvězda představuje jednu z alternativ, jež fyzici navrhli coby řešení problému singularity v nitru černé díry, kdy se hmota stálice zhroutí do jediného bodu o nekonečné hustotě. Gravastar se naproti tomu během kolapsu hvězdy změní do podoby sférického prázdna, jež obklopuje určitý druh extrémně husté hmoty v podobě Boseho-Einsteinova kondenzátu (viz Slovníček). Název „gravastar“ vychází z toho, že v samotném středu objektu by mělo panovat gravitační vakuum.
TIP: Stál za hromadným vymíráním na Zemi zničující gama záblesk?
Popsaná teorie je poměrně nová a mezi odborníky zatím nevzbudila přílišný ohlas. Vyžaduje totiž přijetí dosud jen velmi spekulativní a nehotové teorie kvantové gravitace, přičemž ani z ní nevyplývá nutně – pouze jako jedna z možností. Původci myšlenky gravastaru se domnívají, že jeho vznik by mohl doprovázet extrémní záblesk gama-záření. Podobné záblesky k nám přilétají ze vzdáleného vesmíru, jejich původ však zůstává nejasný. Autoři teorie dokonce spekulují, že se celý náš vesmír nachází v nitru jednoho nezměrného gravastaru.
9. Černá hvězda: Alternativní černá díra
Podle klasických představ vznikají po zhroucení masivních hvězd černé díry s horizontem událostí na okraji a s gravitační singularitou v nitru. Jak horizont událostí, tak singularita černé díry však znamenají problém, kterému dnešní fyzika ještě příliš nerozumí. Obzvlášť druhá zmíněná představuje jev, kde neplatí současné fyzikální zákony a nefungují rovnice, jimiž jinak dokážeme popsat téměř celý vesmír. Proto se občas objevují alternativní hypotézy, které slabiny černých děr různým způsobem obcházejí.
Jednu z nich reprezentuje černá hvězda. Velmi hmotný a velmi malý objekt připomíná černou díru, avšak nemusí mít horizont událostí ani singularitu. Existence černých hvězd vychází z rovnic tzv. semiklasické gravitační teorie. Pokud existují, měly by být nesmírně tmavé, o málo tmavší a také o něco větší než klasická černá díra. Při pozorování by se tedy jevily téměř stejně jako zmíněné obří monstrum.
10. Q-hvězda: Šedá díra
Mezi hypotetickými vesmírnými objekty patří k těm slibnějším tzv. q-hvězdy, známé též jako šedé díry. Velmi hmotné neutronové stálice tvořené exotickou hmotou by se značně podobaly černé díře a jejich drtivá gravitace by části světla zabránila uniknout do okolního kosmu. Zbylému záření by se to však podařilo. Vědci před časem objevili dnes nejnadějnějšího kandidáta na q-hvězdu – mikrokvazar v souhvězdí Labutě, ve dvojhvězdě souhrnně označované jako V404 Cygni. Tento mikrokvazar je buď černou dírou, nebo právě q-hvězdou.
Slovníček
- Teorie superstrun, respektive teorie strun zjednodušeně řečeno předpokládá, že základní stavební kameny přírody nepředstavují částice s nulovými rozměry, nýbrž jednorozměrné struny, které vibrují různými způsoby odpovídajícími různým druhům částic. Veškeré interakce se redukují na spojování a rozpojování strun.
- Boseho-Einsteinův kondenzát je látka tvořená bosony při teplotě blížící se absolutní nule (0 K neboli −273,15 °C). Za těchto podmínek má velká část atomů minimální kvantovou energii.
