![\"Nobelova](\"https:\/\/mindthegraph.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/nobel-prize-2020-in-physics.png\")
<\/a><\/p>\nAbychom toto t\u00e9ma pln\u011b pochopili, pot\u0159ebujeme zn\u00e1t n\u011bkolik z\u00e1kladn\u00edch pojm\u016f o \u010dern\u00fdch d\u00edr\u00e1ch, jako nap\u0159\u00edklad: \"Co je to \u010dern\u00e1 d\u00edra?\"; \"Z \u010deho se skl\u00e1daj\u00ed? Kde ji m\u016f\u017eeme naj\u00edt?\"<\/p>\n
Nejprve je t\u0159eba zn\u00e1t pojem, kter\u00fd se v astronomii \u010dasto pou\u017e\u00edv\u00e1, a to pojem, co je to prostoro\u010das. \u010casoprostor je \u010dty\u0159rozm\u011brn\u00fd mnohost\u011bn, t\u0159i rozm\u011bry prostoru a jeden rozm\u011br \u010dasu, v sou\u0159adnicov\u00e9m syst\u00e9mu bychom m\u011bli (x,y,z,t). Zaj\u00edmav\u00e9 je, \u017ee jeden bod v t\u00e9to sou\u0159adnicov\u00e9 soustav\u011b se naz\u00fdv\u00e1 ud\u00e1lost. T\u00edmto m\u016f\u017eeme z\u00edskat definici \u010dern\u00e9 d\u00edry.<\/p>\n
\u010cern\u00e1 d\u00edra je \u010dasoprostorov\u00e1 oblast<\/strong> kde je gravitace tak siln\u00e1, \u017ee se z n\u00ed nem\u016f\u017ee vymanit \u017e\u00e1dn\u00fd plyn, prach, \u010d\u00e1stice, dokonce ani sv\u011btlo! V\u0161echny jsou gravita\u010dn\u00ed silou siln\u011b p\u0159itahov\u00e1ny do \u010dern\u00e9 d\u00edry a miz\u00ed, odch\u00e1zej\u00ed na m\u00edsto, kter\u00e9 z\u016fst\u00e1v\u00e1 i dnes pro v\u011bdce nezn\u00e1m\u00e9. Zaj\u00edmav\u00e9 na tom je, \u017ee pokud se ani sv\u011btlo nem\u016f\u017ee vymanit z t\u00e9to s\u00edly, nen\u00ed mo\u017en\u00e9 \u010dernou d\u00edru spat\u0159it nebo dokonce zjistit, kde se nach\u00e1z\u00ed. Je to podobn\u00e9, jako kdybyste se sna\u017eili vid\u011bt \u010dern\u00fd objekt na \u010dern\u00e9m pozad\u00ed - nevid\u00edte ho, a pokud ano, je to velmi obt\u00ed\u017en\u00e9. Jak to tedy v\u011bdci d\u011blaj\u00ed?<\/p>\n Teoreticky \u010dern\u00e9 d\u00edry vznikaj\u00ed obvykle tehdy, kdy\u017e se na konci sv\u00e9ho \u017eivota zhrout\u00ed velmi hmotn\u00e1 hv\u011bzda, kter\u00e1 je mnohem t\u011b\u017e\u0161\u00ed ne\u017e Slunce. Hmotnost je velmi d\u016fle\u017eit\u00fdm faktorem, kter\u00fd rozhoduje o tom, zda se mrtv\u00e1 hv\u011bzda zm\u011bn\u00ed v \u010dernou d\u00edru, nebo neutronovou hv\u011bzdu. Tato superhmotn\u00e1 hv\u011bzda je vlivem gravitace stla\u010dena do velmi mal\u00e9ho prostoru a pro vznik \u010dern\u00e9 d\u00edry m\u016f\u017ee tato kompaktn\u00ed hmota podle obecn\u00e9 teorie relativity deformovat \u010dasoprostor.<\/p>\n Tato deformace \u010dasoprostoru vytv\u00e1\u0159\u00ed gravita\u010dn\u00ed zrychlen\u00ed sm\u011b\u0159uj\u00edc\u00ed do st\u0159edu hust\u00e9ho hmotn\u00e9ho t\u011blesa. V d\u016fsledku t\u00e9to s\u00edly za\u010dnou plyn a \u010d\u00e1stice v bl\u00edzkosti \u010dern\u00e9 d\u00edry nab\u00edrat rychlost rotace a jsou n\u00e1siln\u011b p\u0159itahov\u00e1ny do \u010dern\u00e9 d\u00edry. Tento jev se naz\u00fdv\u00e1 Akre\u010dn\u00ed disk<\/strong>.<\/p>\n Tato gravita\u010dn\u00ed a t\u0159ec\u00ed s\u00edla zp\u016fsobuje, \u017ee v\u0161echny plyny a \u010d\u00e1stice s elektrick\u00fdm n\u00e1bojem generuj\u00ed nejen n\u00e1r\u016fst teploty, ale tak\u00e9 elektromagnetick\u00e9 z\u00e1\u0159en\u00ed o r\u016fzn\u00fdch frekvenc\u00edch, jako je infra\u010derven\u00e9 nebo rentgenov\u00e9 z\u00e1\u0159en\u00ed. D\u00edky t\u00e9to \u00fa\u017easn\u00e9 vlastnosti lze \u010dernou d\u00edru \"vid\u011bt\". To je dobr\u00e9, ale neusnad\u0148uje to v\u011bdc\u016fm pr\u00e1ci na 100 procent, m\u00e1te frekvenci, kterou m\u016f\u017eete sledovat, ale st\u00e1le nem\u016f\u017eete \u0159\u00edci \"pod\u00edvejte, t\u00e1mhle na obloze je \u010dern\u00e1 d\u00edra\". Sv\u011btlo \u010dern\u00e9 d\u00edry nem\u016f\u017eeme pova\u017eovat za rovnocenn\u00e9 sv\u011btlu b\u011b\u017en\u00e9 hv\u011bzdy, velmi se od sebe li\u0161\u00ed. Dobrou zpr\u00e1vou v\u0161ak je, \u017ee \u010dern\u00fd objekt ze za\u010d\u00e1tku je nyn\u00ed m\u00edrn\u011b osv\u011btlen na \u010dern\u00e9m pozad\u00ed.<\/p>\n Na prvn\u00edm obr\u00e1zku \u010dern\u00e9 d\u00edry vid\u00edme akre\u010dn\u00ed disk. \u010cern\u00e1 d\u00edra je v tomto p\u0159\u00edpad\u011b 6,5milionkr\u00e1t t\u011b\u017e\u0161\u00ed ne\u017e na\u0161e Slunce a nach\u00e1z\u00ed se v galaxii Messier 87, 53 milion\u016f sv\u011bteln\u00fdch let od Zem\u011b. Sn\u00edmek se poda\u0159ilo po\u0159\u00eddit d\u00edky \u010dasosb\u011bru z osmi r\u016fzn\u00fdch dalekohled\u016f po cel\u00e9m sv\u011bt\u011b, Event Horizon Telescope a n\u011bkter\u00fdch dal\u0161\u00edch mis\u00ed vesm\u00edrn\u00fdch teleskop\u016f, kter\u00e9 spole\u010dn\u011b zachytily ve stejnou dobu data z M87, a to v dubnu 2017. Ka\u017ed\u00fd z nich zachytil jin\u00e1 data z \u010dern\u00e9 d\u00edry a pot\u00e9 v\u0161e spojil dohromady a vytvo\u0159il obraz. M\u016f\u017ee to zn\u00edt jako snadn\u00e1 a jednostup\u0148ov\u00e1 z\u00e1le\u017eitost, ale v\u011bdci museli tvrd\u011b pracovat, aby pln\u011b porozum\u011bli v\u0161em dat\u016fm a tomu, jak s nimi pracovat, jak\u00fd algoritmus pou\u017e\u00edt a jak ho pou\u017e\u00edt.<\/p>\n V \u010dl\u00e1nku publikovan\u00e9m v roce 1997 Genzel uk\u00e1zal, \u017ee sb\u011br dat z p\u011bti r\u016fzn\u00fdch let, od roku 1992 do roku 1996, zachycuje rychle se pohybuj\u00edc\u00ed hv\u011bzdy v bezprost\u0159edn\u00ed bl\u00edzkosti Sgr A* a \u017ee uprost\u0159ed t\u011bchto hv\u011bzd se nach\u00e1z\u00ed velmi velk\u00e1 a t\u011b\u017ek\u00e1 temn\u00e1 hmota. \"P\u0159i t\u00e9to hustot\u011b neexistuje \u017e\u00e1dn\u00e1 stabiln\u00ed konfigurace norm\u00e1ln\u00edch hv\u011bzd, hv\u011bzdn\u00fdch poz\u016fstatk\u016f ani podhv\u011bzdn\u00fdch \u00fatvar\u016f,\" uv\u00e1d\u00ed se v \u010dl\u00e1nku (GENZEL et al., 1997). V z\u00e1v\u011bru se uv\u00e1d\u00ed, \u017ee \"v j\u00e1dru Ml\u00e9\u010dn\u00e9 dr\u00e1hy se mus\u00ed nach\u00e1zet masivn\u00ed \u010dern\u00e1 d\u00edra\".<\/p>\n V dal\u0161\u00edm publikovan\u00e9m \u010dl\u00e1nku v roce 1998 Ghez v r\u00e1mci dvoulet\u00e9 studie zjistil stejn\u00fd vzorec pohybliv\u00fdch po\u010d\u00e1tk\u016f na stejn\u00e9m m\u00edst\u011b, jak se v \u010dl\u00e1nku uv\u00e1d\u00ed: \"vrcholy hustoty hv\u011bzdn\u00e9ho povrchu i rozptylu rychlost\u00ed jsou v souladu s polohou kandid\u00e1ta na \u010dernou d\u00edru (tehdy je\u0161t\u011b kandid\u00e1ta) Sgr A*\" (GHEZ et al., 1998). Sn\u00edmky pou\u017eit\u00e9 ve studii byly z\u00edsk\u00e1ny v bl\u00edzk\u00e9 infra\u010derven\u00e9 oblasti vlnov\u00fdch d\u00e9lek, tedy v druhu frekvence, kterou vyza\u0159uje akre\u010dn\u00ed disk.<\/p>\n Zde je kr\u00e1tk\u00fd seznam t\u011bchto \u010dl\u00e1nk\u016f:<\/p>\n GENZEL, R. a kol. O povaze temn\u00e9 hmoty v centru Ml\u00e9\u010dn\u00e9 dr\u00e1hy. <\/span>Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (M\u011bs\u00ed\u010dn\u00ed zpr\u00e1vy Kr\u00e1lovsk\u00e9 astronomick\u00e9 spole\u010dnosti)<\/b>, ro\u010d. 291, \u010d. 1, s. 219-234, 11 stran. 1997.<\/span><\/p>\n GHEZ, A. M. et al. High Proper-Motion Stars in the Vicinity of Sagittarius A\\ast: D\u016fkazy pro supermasivn\u00ed \u010dernou d\u00edru v centru na\u0161\u00ed Galaxie. <\/span>The Astrophysical Journal<\/b>, v. 509, \u010d. 2, s. 678-686, dez. 1998.<\/span><\/p>\n GHEZ, A. M. et al. M\u011b\u0159en\u00ed vzd\u00e1lenosti a vlastnost\u00ed centr\u00e1ln\u00ed supermasivn\u00ed \u010dern\u00e9 d\u00edry Ml\u00e9\u010dn\u00e9 dr\u00e1hy pomoc\u00ed hv\u011bzdn\u00fdch ob\u011b\u017enic. <\/span>The Astrophysical Journal<\/b>, v. 689, \u010d. 2, s. 1044-1062, dez. 2008.<\/span><\/p>\n Nen\u00ed vesm\u00edr tak kr\u00e1sn\u00fd?<\/p>\n To v\u0161e je ji\u017e neuv\u011b\u0159iteln\u00e9, ale je toho je\u0161t\u011b hodn\u011b p\u0159ed n\u00e1mi, jak \u0159ekl David Haviland, p\u0159edseda Nobelova v\u00fdboru pro fyziku \"...tyto exotick\u00e9 objekty st\u00e1le kladou mnoho ot\u00e1zek, kter\u00e9 si \u017e\u00e1daj\u00ed odpov\u011bdi a motivuj\u00ed budouc\u00ed v\u00fdzkum. Nejen ot\u00e1zky t\u00fdkaj\u00edc\u00ed se jejich vnit\u0159n\u00ed struktury, ale tak\u00e9 ot\u00e1zky, jak testovat na\u0161i teorii gravitace v extr\u00e9mn\u00edch podm\u00ednk\u00e1ch v bezprost\u0159edn\u00ed bl\u00edzkosti \u010dern\u00e9 d\u00edry\". A my tu budeme, t\u011b\u0161\u00edme se v\u0161ak na dal\u0161\u00ed p\u0159est\u00e1vku! Mezit\u00edm d\u011bkujeme leto\u0161n\u00edm laure\u00e1t\u016fm Roger Penrose, Reinhard Genzel<\/strong> a Andrea Ghez<\/strong>, jste \u00fa\u017easn\u00ed!<\/p>\n Pokud si chcete p\u0159e\u010d\u00edst tak\u00e9 o pr\u00e1ci Rogera Penrose, zde je n\u011bkolik \u010dl\u00e1nk\u016f popisuj\u00edc\u00edch jeho pr\u00e1ci. Jeden z nich byl publikov\u00e1n spole\u010dn\u011b s legend\u00e1rn\u00edm Stephen Hawking<\/a>. M\u016f\u017eete se pod\u00edvat i na tyto \u010dl\u00e1nky zde:<\/p>\n HAWKING, S.; PENROSE, R. The Nature of Space and Time. American Journal of Physics<\/strong>, ro\u010d. 65, \u010d. 7, s. 676-676, 1. \u010dervence 1997.<\/p>\n EHLERS, J.; RINDLER, W.; PENROSE, R. Zachov\u00e1n\u00ed energie jako z\u00e1klad relativistick\u00e9 mechaniky. II. American Journal of Physics, v. 33, \u010d. 12, s. 995-997, 1. 9. 1965.<\/p>\n NEWMAN, E.; PENROSE, R. P\u0159\u00edstup ke gravita\u010dn\u00edmu z\u00e1\u0159en\u00ed metodou spinov\u00fdch koeficient\u016f. Journal of Mathematical Physics, v. 3, \u010d. 3, s. 566-578, 1. kv\u011btna 1962.<\/p>\n PENROSE, R.; RINDLER, W. Zachov\u00e1n\u00ed energie jako z\u00e1klad relativistick\u00e9 mechaniky. American Journal of Physics, ro\u010d. 33, \u010d. 1, s. 55-59, 1. 1. 1965.<\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n