Dvě masivní černé díry se v divokém tanci spojily v jednu obří

Astrofyzici popsali masivní gravitační vlnu, která vznikla spojením dvou velkých černých děr v jeden objekt, jehož existence je podle současné znalosti fyzikálních jevů krajně nepravděpodobná.

Kosmickým prostorem se šíří rychlostí světla gravitační vlny, které se pohybují podobně jako poklidné vlnky na hladině rybníka. Jenže občas do vody spadne něco obrovského a z vlnek se stanou velké vlny. A něco takového se stalo i v kosmu: detektory na Zemi nedávno zachytily masivní gravitační tsunami. Vědci teď popsali, co bylo příčinou.

Byla jí obří srážka dvou černých děr, žádnou větší ještě pozemské přístroje nepozorovaly. Vznikem tohoto splynutí dvou masivních neviditelných objektů je nový neviditelný objekt: gigantická černá díra, která má hmotnost 225 Sluncí a leží 10 miliard světelných let od Země. Informace, které vědci získali z měření, jsou pro ně nesmírně zajímavé. Rovnou v několika ohledech totiž porušují představy, které astrofyzici o černých dírách měli. Autoři nového výzkumu se teprve snaží pochopit, jak bylo něco takového vůbec možné.

Kosmická meteostanice

Detektor LIGO by se dal přirovnat k meteorologické stanici, která sleduje chování hladiny nějakého rybníku. Jen v tomto případě je tím rybníkem celý známý vesmír a vlnkami gravitační vlny. Jde o obří laserové přístroje umístěné v amerických státech Louisiana a Washington, které jsou schopné měřit vlny, jimiž se gravitace šíří kosmem. Poprvé se jim to podařilo teprve v únoru roku 2016, vědci to označili za převratný objev, který může zcela změnit schopnost lidstva poznávat vesmír.

Fyzik Mark Hannam z Kolumbijské univerzity tehdy úspěch komentoval slovy: „Nebe už nikdy nebude jako dřív.“ A věřil, že LIGO nemine Nobelova cena. A ta opravdu přišla, hned o rok později.

LIGO zaznamenalo od té doby už několik stovek narušení kosmické hladiny silnějšími vlnami, hlavně supernovami, neutronovými hvězdami a také černými dírami – jen těch už vědci registrovali asi tři stovky.

Jenže nová vlna byla oproti těm dřívějším opravdovou tsunami: nově vzniklá černá díra je skoro desetkrát masivnější než ta první objevená vzniklá srážkou a dalece překonává vše, co doposud věda zaznamenala. Autoři to zatím popsali na vědecké konferenci v Glasgow, ale brzy vše vydají i formou studie.

Detektor LIGO
Zdroj: Caltech/MIT/Reuters

Jako když se roztočí dva tanečníci

Vědci objekt pojmenovali jako GW231123, zatím nepřišli se zapamatovatelnějším názvem. Stvořily ho dvě menší černé díry, 137krát a 103krát hmotnější než Slunce. Rotují přitom asi 400tisíckrát rychleji než Země, což se blíží teoretickému limitu, který vědci předpokládají. Vytvářejí tak stále větší černou díru. Pro představu: dosavadní rekordman má zhruba 140násobek hmotnosti Slunce.

Vědce tento objev překvapil. Tak extrémně těžké objekty, které rotují tak obří rychlostí, by totiž neměly být dost stabilní, aby mohlo ke spojení dojít. Jako když se na tanečním parketu roztočí dva tanečníci, například jako ve známé taneční scéně z filmu Titanic. Čím rychleji se točí a čím těžší jsou, tím náročnější pro ně je, aby se za ruce udrželi.

Podobné zákonitosti platí i pro černé díry. I ony by měly být omezené tím, co ještě udrží. Zjednodušeně řečeno: kdyby se v Titanicu točili tak rychle, utrhlo by to oběma tanečníkům ruce. Jenže přesto ke spojení opravdu došlo a LIGO tento krátký ale nesmírně intenzivní signál zachytil. Jak je to možné?

Jednou z možností, kterou vědci zvažují, je, že obě černé díry vznikly dřívějším splynutím menších černých děr. Reálně by se tedy mohlo jednat o čtvernou černou díru a takový systém by měl zřejmě zvláštní a podivné vlastnosti, jež by něco takového mohly teoreticky umožňovat.

Detektor LIGO
Zdroj: Caltech/MIT/Reuters

Právě extrémní situace totiž podle nich umožňuje úplně nové pohledy na to, co se ve vzdáleném vesmíru děje a jaká pravidla v něm platí. Připouštějí ale, že jen prozkoumání tohoto signálu může trvat celé roky.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Mnohým AI chybí dostatečná opatření při dotazech vztažených k terorismu, varuje zpráva

Mnoho modelů umělé inteligence (AI) nemá dostatečné bezpečnostní mechanismy proti žádostem o „pomoc při teroristické operaci“, uvádí iniciativa Tech Against Terrorism v páteční zprávě.
před 11 hhodinami

Za padesát let zmizely tři čtvrtiny volně žijících obratlovců

Populace volně žijících obratlovců klesly v letech 1970 až 2022 v průměru o 73 procent. Největšími hrozbami pro tyto živočichy jsou ztráta a degradace stanovišť, nadměrné využívání přírodních zdrojů, klimatická změna, znečištění, invazní druhy nebo nemoci. Nejhůře jsou na tom sladkovodní populace živočichů, které poklesly průměrně o 85 procent. Vyplývá to ze Zprávy o stavu planety 2026 (Living Planet Report).
před 14 hhodinami

Emise skleníkových plynů za poslední dekádu měly dopad na sílu veder v Evropě, ukazuje studie

Když Evropu zasáhne mimořádná vlna veder, dokážou klimatologové poměrně dobře stanovit, jakou roli v ní sehrála člověkem způsobená změna klimatu. Nedávno publikovaná studie si ale klade mnohem složitější otázku – dá se v konkrétní vlně veder rozeznat vliv části skleníkových plynů, konkrétně těch, které lidstvo vypustilo teprve během posledních deseti let?
před 17 hhodinami

AI vyřešila stovky matematických problémů, tvrdí OpenAI. Vědci protestují

Společnost OpenAI zaměřená na výzkum a vývoj umělé inteligence (AI) zveřejnila rozsáhlou sbírku matematických výpočtů, které vytvořil její nový interní model. Podle deníku The New York Times (NYT) výsledky na jednu stranu odhalují, čeho jsou nejpokročilejší modely AI schopny, ale vyvolávají i otázku, do jaké míry se výsledky opírají o práci skutečných matematiků. Překotný vývoj AI také vyvolává obavy, že firmy technologii vyvíjejí rychleji, než se změně dokáže přizpůsobit akademické prostředí.
8. 10. 2026‌‌

Rakovina dutiny ústní zabije ročně stovky Čechů. Člověk ji může odhalit sám, radí stomatolog

Stovky lidí ročně zbytečně zemřou na rakovinu dutiny ústní, hlavně proto, že se s touto diagnózou dostanou k lékaři pozdě. Ve skutečnosti mohou ale hodně udělat sami, tento nádor se dá totiž odhalit i pomocí samovyšetření. Včasný záchyt je pro toto zhoubné onemocnění klíčový, říká v rozhovoru pro ČT24 přednosta Stomatologické kliniky FN Plzeň Lukáš Hauer.
8. 10. 2026‌‌

Větrné elektrárny mohou ochlazovat mořskou hladinu, ukázal výzkum

Spočítat dopady větrných elektráren na okolí není úplně snadné – zejména na moři, kde existuje spousta nejrůznějších vlivů, jejichž dopady komplikují vyhodnocení. Teď přišli s kvalifikovanými odhady experti ze Skotska.
8. 10. 2026‌‌

Zemřela Margaret Hamiltonová, která vyvíjela programy pro NASA

Ve věku devadesáti let zemřela americká softwarová inženýrka Margaret Hamiltonová, která vedla tým, jenž vyvíjel letový software pro program Apollo amerického Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA). Informoval o tom její někdejší zaměstnavatel, Massachusettský technický institut (MIT).
8. 10. 2026‌‌

Největší soukromá archeologická společnost na světě končí, stovky vědců jsou bez práce

„Archeologie jako byznys s růstovou strategií“ – takový byl záměr americké soukromé společnosti Chronicle Heritage, která zaměstnávala stovky archeologů, antropologů a paleontologů. Na začátku října přestala fungovat, možná i kvůli obavám z budoucího nedostatku financí.
8. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.