Jakou maximální rychlostí může rotovat černá díra?

Černé díry se v některých aspektech dotýkají samých hranic fyziky. Jak je to s jejich rychlostí? Může se černá díra otáčet rychlostí světla?

12.08.2023 - Michal Švanda



Ať už jde o pozůstatky vývoje hmotných hvězd, nebo o veledíry v centrech galaxií, lze černé díry coby exotické objekty podle současné astrofyziky obecně popsat jen několika málo parametry: Nejdůležitější je hmotnost, dále elektrický náboj a třetí veličinu tvoří spin neboli rychlost rotace. Platí-li beze zbytku obecná teorie relativity, nemůže obvodová rychlost rotace horizontu událostí přesáhnout rychlost světla

Připomeňme, že horizont událostí představuje myšlenou plochu obklopující singularitu černé díry, na níž úniková rychlost dosahuje právě rychlosti světla, a žádná částice tak uniknout nemůže. V případě rotujících černých monster panuje poněkud složitější situace, neboť je obklopují hned dva horizonty událostí. 

TIP: Rekordmani z hlubin vesmíru: Jakou nejrychleji rotující hvězdu známe?

Každopádně podle obecné teorie relativity by v případě obvodové rychlosti překračující rychlost světla nabyl poloměr horizontu událostí imaginárních, a tedy nefyzikálních hodnot. Horizont událostí by přestal existovat a objevila by se tzv. nahá singularita, jež ovšem porušuje hned několik platných fyzikálních zákonů. Podle přesvědčení vědců takový jev nemůže nastat, a tudíž ani černá díra nemůže takto rychle rotovat. 

Z výzkumů plyne, že se významný zlomek galaktických černých veleděr danému limitu nebezpečně blíží a že jsou rychle rotující černé díry ve vesmíru podstatně častější než jejich protějšky s pomalou rotací.


Další články v sekci