W nowym badaniu czeski teoretyk i jego koledzy doszli do wniosku, że czarna dziura może być zimnym słońcem dla planet. Naukowcy uważają, że planety krążące wokół czarnej dziury mogą podtrzymywać życie.
Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki życie wymaga różnicy temperatur, która jest źródłem użytecznej energii. Dla nas jest to Słońce, które jest znacznie cieplejsze niż otaczająca przestrzeń, ale w innych częściach kosmosu wszystko może być dokładnie odwrotne: kiedy gwiazda jest zimna, a jej otoczenie jest ciepłe.
Tomáš Opatrný z Uniwersytetu Palackiego w Ołomuńcu w Czechach przeprowadził symulację tego, co stanie się z planetą o zimnym słońcu i gorącym niebie.
Przypomnijmy, że niektóre czarne dziury mają temperaturę bliską zeru absolutnemu (0 K), podczas gdy ich otoczenie jest znacznie „cieplejsze” - ma temperaturę około minus 270 stopni Celsjusza, czyli około 3 K (ze względu na promieniowanie reliktowe - ciepło pozostałe po Big Bang). To jest bardzo potrzebna różnica. Oznacza to, że czarne dziury mogą działać jak zimne słońca.
Opatrny i jego koledzy doszli do wniosku, że przy tej różnicy temperatur planeta wielkości Ziemi krążąca wokół czarnej dziury, która wygląda na rozmiar naszego Słońca, otrzyma około 900 watów energii. Zwróć uwagę, że czarne dziury są czasami jednymi z najjaśniejszych obiektów na niebie: podgrzane cząstki materii i gazu spadają na nie pod wpływem silnej grawitacji i jarzenia w zakresie promieniowania rentgenowskiego.
To wystarczy, aby zaistniało skomplikowane życie, przynajmniej na krótki okres czasu (to znaczy wciąż nie wystarcza do rozwoju cywilizacji). Nawet stara czarna dziura, która „zjadła” wszystkie okruchy materii w jej pobliżu, nieustannie spada na jakąś materię. Oznacza to, że takie „zimne słońce” nie pozostanie długo chłodne.
Dodajmy, że wczesny Wszechświat był jeszcze cieplejszy. 15 milionów lat po Wielkim Wybuchu, według obliczeń fizyków, jego temperatura wynosiła 27 kelwinów. Oznacza to, że woda mogłaby istnieć we wczesnym Wszechświecie, a planeta, która żyła w pobliżu stosunkowo chłodnej czarnej dziury, mogłaby otrzymać w ogóle 130 gigawatów energii (to około jednej milionowej tego, co Słońce daje Ziemi, a wciąż całkiem sporo). Mogło powstać nawet złożone życie, ale od Wielkiego Wybuchu minęło zbyt mało czasu, aby mogło się rozwinąć.
Opatrny uważa, że czarna dziura zwana Gargantuą, pokazana w filmie science fiction Interstellar, mogłaby zorganizować wystarczającą ilość energii, aby utrzymać złożone życie, choć przez krótki czas (w kontekście całego wszechświata).
Film promocyjny:
Należy jednak wziąć pod uwagę jedną ważną okoliczność. Przyciąganie grawitacyjne czarnej dziury spowalnia czas na planecie Millera (jedna godzina odpowiada siedmiu ziemskim latom). Oznacza to, że reliktowe promieniowanie w jego pobliżu ma dużo większą energię (spowolnienie zwiększa częstotliwość światła). Oznacza to, że temperatura tego świata powinna osiągnąć około 900 stopni Celsjusza. W związku z tym ogromne fale pływowe tego świata nie powinny być wykonane z wody, ale raczej ze stopionego aluminium!
Naukowcy w swojej pracy zasugerowali również, że kiedy po 100 miliardach lat wszystkie gwiazdy Wszechświata zostaną wypalone, życie może zbliżyć się do czarnych dziur, które ogrzeją otaczający obszar światłem generowanym przez padającą na nie materię.
Praca naukowa Opatrny została opublikowana na stronie arxiv.org.