Černé díry se možná nakonec promění v bílé. Vědci přišli s nečekanou teorií

Co je vlastně bílá díra

O černých dírách dnes slyšel téměř každý. Jejich gravitace je tak silná, že z nich neunikne ani světlo.

Bílá díra je jejich teoretickým opakem.

Zatímco do černé díry může hmota vstoupit, ale už nikdy se nedostane ven, u bílé díry by to bylo přesně obráceně. Dovnitř by se nemohlo dostat vůbec nic. Naopak by z ní neustále proudila hmota, energie i záření.

Zní to jako sci-fi, ale myšlenka bílých děr nevznikla ve filmech. Vyplývá z Einsteinovy obecné teorie relativity. Rovnice, které popisují černé díry, totiž připouštějí i jejich časově obrácené řešení. Už desítky let se proto fyzikové přou, zda jde jen o matematickou zajímavost, nebo o něco, co by mohlo skutečně existovat.

Proč jsme žádnou nikdy neobjevili

Na rozdíl od černých děr neznáme žádný přírodní mechanismus, který by bílou díru dokázal vytvořit.

Navíc představují problém i pro fyziku samotnou. Podle některých výpočtů by jejich existence mohla odporovat druhému zákonu termodynamiky, protože by vytvářely uspořádanou hmotu bez zjevného zdroje energie. I proto většina vědců dlouhá léta považovala bílé díry spíše za matematickou kuriozitu než za skutečné kosmické objekty.

Nová hypotéza všechno mění

Situace se ale v posledních letech začala měnit.

Několik fyzikálních modelů založených na kvantové gravitaci naznačuje, že černá díra nemusí být konečným stadiem vývoje. Když se uvnitř dostane hmota do extrémních hustot, mohou podle těchto teorií nastoupit kvantové jevy, které další kolaps zastaví. Místo nekonečného zhroucení by mohl nastat kvantový odraz a černá díra by se po velmi dlouhé době změnila v bílou.

Další práce zveřejněná letos rozvíjí podobnou myšlenku u prvotních černých děr, které mohly vzniknout krátce po Velkém třesku. Podle autorů by se po téměř úplném vypaření Hawkingovým zářením nemusely zcela ztratit, ale přejít do stabilního stavu s vlastnostmi připomínajícími bílou díru. Zatím jde pouze o teoretický model, který čeká na experimentální potvrzení.

Mohla být největší bílou dírou samotná existence našeho vesmíru?

Tím ale spekulace nekončí.

Někteří fyzikové upozorňují, že Velký třesk se v jistém ohledu choval podobně jako bílá díra. Na počátku vesmíru totiž během krátké chvíle začala do prostoru proudit obrovská množství hmoty a energie.

Neznamená to, že Velký třesk bílou dírou skutečně byl. Jde jen o jednu z hypotéz, která se snaží propojit obecnou relativitu s kvantovou fyzikou. Přesto ukazuje, že bílé díry už nejsou jen zapomenutou kapitolou učebnic, ale stávají se součástí seriózních debat o tom, co se děje uvnitř černých děr a jak mohl vzniknout samotný vesmír.