Čeští vědci popsali nový typ černé díry. Objev podle nich povede k lepšímu pochopení Einsteinových teorií

Vědci z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy (MFF UK) a Matematického ústavu Akademie věd ČR (MÚ AV ČR) našli řešení takzvané kvadratické gravitace, a popsali tak nový typ sférické černé díry. Ve středeční tiskové zprávě o tom informovala Akademie věd ČR. Výzkum navazoval na numerické simulace mezinárodního týmu vědců a publikoval jej časopis Physical Review Letters.

Známá Schwarzschildova černá díra je charakterizována pouze svou hmotností, nová černá díra je popsána ještě hodnotou Bachova tenzoru na horizontu, což je podle vědců veličina ovlivňující pohyby objektů obíhajících tuto hypotetickou černou díru. Způsobuje tak potenciálně měřitelné odchylky od klasické Einsteinovy gravitace.

"V roce 2016 jsme nalezli nový matematický přístup k problému sférických černých děr. To nám umožnilo rovnice zásadním způsobem zjednodušit. Můžeme mluvit o početním průlomu: zatímco dříve byly rovnice pro svou složitost studovány zejména numerickými metodami na počítači, dnes je lze studovat jen s tužkou a papírem, což přináší kvalitativní skok ve formulaci problému. Nyní se nám podařilo tyto rovnice i vyřešit," uvedl Vojtěch Pravda z MÚ AV ČR. Na výzkumu se kromě něj podíleli také Alena Pravdová, Jiří Podolský a Robert Švarc.

Výzkum navázal na nedávné numerické simulace vědců z Velké Británie, USA a Číny, jež na možnost existence této díry poukázaly, uvádí zpráva. Podle výzkumníků lze s nově objeveným typem černé díry očekávat přínos k lepšímu pochopení aspektů kvadratických korekcí Einsteinovy teorie a jejich role v rámci budoucí plné teorie kvantové gravitace.

Černá díra je objekt, jehož gravitační pole je v určité oblasti časoprostoru tak silné, že z něj nemůže uniknout ani světlo. Část děr vzniká takzvaným gravitačním kolapsem, známé jsou například kolapsy hvězdy v závěrečných fázích vývoje. Další skupinou jsou například obří černé díry, které sídlí v centrech galaxií. Primordiální černé díry, jež by měly mít nepatrné rozměry a mohly vznikat v raných fázích vývoje vesmíru, pak zatím nebyly zpozorovány.