Hlavní obsah
Češi pomocí matematických výpočtů objasnili nový typ hypotetické černé díry. Ilustrační foto Foto: Akademie věd ČR

Čeští matematici objevili nový typ černé díry

Čtyřčlenná skupina vědců z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy (MFF UK) v Praze a Matematického ústavu Akademie věd ČR (MÚ AV ČR) dokázala najít řešení takzvané kvadratické gravitace, které popisuje nový typ hypotetické sférické černé díry. Češi tak dosáhli početního průlomu, který má přinést i lepší pochopení různých aspektů kvadratických korekcí Einsteinovy teorie.

Češi pomocí matematických výpočtů objasnili nový typ hypotetické černé díry. Ilustrační foto Foto: Akademie věd ČR
Čeští matematici objevili nový typ černé díry

„V roce 2016 jsme nalezli nový matematický přístup k problému sférických černých děr. To nám umožnilo rovnice zásadně zjednodušit. Jde o početní průlom: zatímco dříve se rovnice pro svou složitost studovaly hlavně numerickými metodami na počítači, dnes to lze jen s tužkou a papírem, což přináší kvalitativní skok ve formulaci problému,“ uvedl Vojtěch Pravda z MÚ AV ČR s tím, že nyní se jim podařilo tyto rovnice také vyřešit.

Na výzkumu se dále podíleli Alena Pravdová (MÚ AV ČR), Jiří Podolský a Robert Švarc (oba MFF UK).

Odchylky od Einsteinovy gravitace

Jak Akademie věd informuje, týmu se povedlo najít matematické řešení odpovídající nové černé díře. Zatímco delší dobu známá Schwarzschildova černá díra je charakterizována jen svou hmotností, tato černá díra je popsána ještě hodnotou takzvaného Bachova tenzoru na horizontu.

A právě tato veličina, jak zjistili tuzemští výzkumníci, kupříkladu ovlivňuje pohyby objektů obíhajících tuto hypotetickou díru a způsobuje tím potenciálně měřitelné odchylky od klasické Einsteinovy gravitace.

Černé díry obecně představují důležitou „teoretickou laboratoř“ pro výzkum klasických i kvantových aspektů gravitace, jako je např. jejich vypařování v podobě Hawkingova záření a související termodynamické vlastnosti.

„V případě nově objeveného typu černé díry můžeme očekávat přínos k lepšímu pochopení různých aspektů kvadratických korekcí Einsteinovy teorie a jejich role v rámci budoucí plné teorie kvantové gravitace,“ shrnula AV ČR.

Černá díra

Černá díra, předpovězená v obecné teorii relativity publikované roku 1915 Albertem Einsteinem, je hmotný 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 třeba kolapsy hvězdy v závěrečných fázích vývoje. Další skupinou jsou mj. obří (supermasivní) černé díry, které sídlí v centrech galaxií.

Tento český výzkum navazuje na nedávné numerické simulace vědců z Velké Británie, Spojených států a Číny, které na možnost existence této černé díry poukázaly. Jeho aktuální výsledky publikoval i prestižní odborný časopis Physical Review Letters vydávaný Americkou fyzikální společností (APS).

yknivoNumanzeSaNyknalC

Výběr článků