- Naukowcy czasami zadają szalone pytania, aby zgłębić jakiś temat - mówi doktor Selma de Mink, dyrektor Wydziału Badań Gwiazd w Instytucie Astrofizyki Maxa Plancka w Niemczech. - Nie wiemy nawet, czy pradawne czarne dziury istnieją, ale możemy przeprowadzić interesujący eksperyment myślowy - powiedziała.
Pod uwagę brane różne scenariusze
Czarne dziury, o których wspomina, miały się uformować krótko po Wielkim Wybuchu - niektóre miały mieć zaledwie masę asteroidy, a inne - tysięcy mas Słońca.
Mogą przy tym stanowić znaczą część tak zwanej ciemnej materii, a także stawać się zalążkami supermasywnych czarnych dziur położonych w centrach galaktyk. Czarna dziura ukryta we wnętrzu gwiazdy rosłaby z niedużą prędkością, ponieważ zasilanie jej przez tworzący gwiazdę gaz byłoby ograniczane przez jego naturalną ucieczkę z gwiazdy.
Międzynarodowy zespół stworzył teraz nowy model ewolucji takich gwiazd o różnych masach początkowych czarnych dziur i różnych scenariuszach ich wzrostu w centrach gwiazd.
Gwiazda z czarną dziurą nieodróżnialna od zwykłej
Wyniki badaczy zaskoczyły - okazuje się, że przy dostatecznie niedużej masie czarnej dziury, zawierająca ją gwiazda będzie nieodróżnialna od zwykłej. - Gwiazdy skrywające w swoim centrum czarną dziurę mogą żyć zaskakująco długo - mówi jeden z badaczy, profesor Earl Patrick Bellinger z Yale University (USA). - Nasze Słońce mogłoby nawet mieć w środku czarną dziurę wielkości Merkurego i byśmy tego nie zauważyli - powiedział Bellinger.
Największe różnice między gwiazdą Hawkinga i zwykłą gwiazdą pojawiają się blisko jej centrum, w którym z powodu opadania na nią gwiezdnej materii, pojawia się konwekcja (przekazywanie ciepła związane z ruchem materii).
Tradycyjnymi metodami nie da się tego wykryć.
Odkrycia możliwe "w niedalekiej przyszłości"
Jednak, jak uważają badacze, taką różnicę można zauważyć dzięki relatywnie młodej dziedzinie badawczej - astrosejsmologii, w której analizuje się akustyczne wibracje w gwieździe. Wpływ czarnej dziury może się przy tym stać bardziej widoczny w czasie późnego etapu życia gwiazdy, kiedy staje się ona czerwonym olbrzymem.
Naukowcy uważają, że gwiazdy z czarnymi dziurami mają szanse zostać znalezione w niedalekiej przyszłości.
Na takie odkrycie może pozwolić na przykład europejski satelita PLAnetary Transits and Oscillations of stars (PLATO), który ma zostać wystrzelony w 2026 roku.
Znalezienie takich gwiazd oznaczałoby, jednocześnie potwierdzenie teorii o pradawnych czarnych dziurach powstających w czasie Wielkiego Wybuchu. - Chociaż Słońce jest dobrze poznane, to istnieją ważne powody, by sądzić, że gwiazdy Hawkinga mogą być powszechne w gromadach kulistych i słabo widocznych galaktykach karłowatych - zauważa profesor Matt Caplan z Illinois State University (USA).
- Oznacza to, że gwiazdy Hawkinga mogą stanowić narzędzie do testowania zarówno istnienia pierwotnych czarnych dziur, jak i ich potencjalnej roli w ciemnej materii - dodaje.
Czarna dziura. Co to?
Czarną dziurą nazywamy kosmiczny obiekt o niezwykle dużej gęstości, w którym grawitacja jest tak silna, że nic, nawet światło, nie może uciec z jej pola grawitacyjnego. Istota czarnej dziury wynika z ogólnej teorii względności Einsteina, która przewiduje, że gdy masa skupi się w bardzo małej przestrzeni, przestrzeń i czas wokół tej masy ulegną ekstremalnemu zniekształceniu, tworząc horyzont zdarzeń - granicę, po przekroczeniu której nic nie może powrócić.
Czarne dziury mogą powstać na różne sposoby, najczęściej są one efektem kolapsu grawitacyjnego bardzo dużych gwiazd. W astronomii czarne dziury są obserwowane pośrednio, poprzez ich wpływ na otaczającą materię i emisję promieniowania w różnych zakresach fal elektromagnetycznych.