Konec TON 618: co se stane, až „největší“ černá díra ve vesmíru zemře?

TON 618 je jeden z nejmonstróznějších známých objektů ve vesmíru – aktivní jádro
galaxie napájené černou dírou o hmotnosti přibližně
desítek miliard Sluncí (odhad kolem 40 miliard M_☉).

Představuje tak extrémní formu gravitace, že její horizont událostí by byl větší než celá
Sluneční soustava.

Ale ani takový kolos není nesmrtelný. Podle teorie Hawkingova záření bude jednou
každá černá díra pomalu „vypařena“ kvantovými procesy.
Co se tedy stane, až jednou TON 618 dokončí svůj život?

Jak dlouho bude TON 618 existovat?

Hawking ukázal, že doba života černé díry roste s třetí mocninou její hmotnosti.
Pro černou díru o hmotnosti jednoho Slunce vychází doba vypaření přibližně
10⁶⁷ let – tedy číslo s 67 nulami, nesrovnatelně delší než současný věk vesmíru
(~10¹⁰ let).

U supermasivních černých děr je to ještě extrémnější. Pro objekty s hmotnostmi
kolem 10¹¹ Sluncí vychází doba vypaření zhruba
10¹⁰⁰ let. TON 618 je o něco méně hmotná, ale stále mluvíme o řádu
10⁹⁹ let – čísle tak obrovském, že vůči němu je i celá historie hvězd
jen krátká epizoda.

To znamená, že TON 618 přežije:

• všechny dnešní hvězdy,
• budoucí generace hvězd vzniklých splynutím galaxií,
• dokončení „hvězdné éry“ vesmíru, kdy se přestanou rodit nové hvězdy.

Bude existovat hluboko do „éra černých děr“, kdy budou nejjasnějšími objekty
vesmíru právě ony – a nakonec i ony samy začnou mizet.

Pomalé tlení místo exploze

Hawkingovo záření není klasický výbuch.
Černá díra velmi pomalu ztrácí energii tím, že vyzařuje částice
s extrémně nízkou teplotou. Čím větší hmotnost, tím je teplota nižší – a TON 618 je
tak obrovská, že její Hawkingovo záření je dnes prakticky neměřitelné.

Většinu svého života tak stráví jako temný, tichý objekt, který jen velmi
pomalu odevzdává energii do stále chladnějšího vesmíru. Z hlediska dnešního kosmu
je prakticky „nesmrtelná“ – ale v extrémně vzdálené budoucnosti i ona podle teorie
nakonec zmizí.

Poslední okamžiky: kdy se černá díra opravdu rozsvítí

Zajímavé věci se dějí až na úplném konci. Jak černá díra ztrácí hmotnost,
zvyšuje se její teplota. V poslední fázi se proces růstu teploty a ztráty hmotnosti
„rozjede“:

• černá díra je menší, ale mnohem žhavější,
• začne vyzařovat intenzivní proud vysokoenergetických fotonů a částic,
• doba zbývajícího života se dramaticky zkracuje.

V úplně posledním zlomku svého života se TON 618 (stejně jako libovolná jiná
černá díra) pravděpodobně projeví jako krátký, ale extrémně energetický záblesk.
Nebude to exploze v klasickém smyslu supernovy – spíše
rychlé odpaření posledního zbytku hmoty do záplavy záření.

V té době však bude vesmír tak starý, roztažený a chladný, že:

• nebude už téměř nic, co by tento záblesk mohlo pozorovat,
• zbytkové záření se rozplyne v moři temné energie a řídkého prostoru,
• TON 618 se stane jedním z posledních objektů, které do kosmu pošlou energii.

Co by se stalo s galaxií, kdyby TON 618 „zmizela“?

Pokud bychom čistě hypoteticky vzali dnešní TON 618 a nechali ji náhle zmizet,
galaxie kolem by se okamžitě gravitačně rozpadla – ztratila by centrální kotvu,
která drží hvězdy na stabilních drahách.
Ve skutečnosti ale k ničemu takovému nedojde: Hawkingovo vypařování je tak pomalé,
že okolní struktury mají dost času se postupně přizpůsobit.

V reálném vesmíru proto TON 618 nezpůsobí žádnou dramatickou kosmickou katastrofu.
Naopak: bude dlouhé biliony trilionů let jen tiše ubývat, až nakonec zůstane
jen slabá stopa záření – poslední podpis gravitačního monstra, které kdysi zářilo
jako celá galaxie.

---

Ověřené vědecké zdroje

• TON 618 – hmotnost a vlastnosti černé díry
  
  
  https://en.wikipedia.org/wiki/TON_618
  
• Hawking radiation – vzorec pro dobu vypaření
  
  
  https://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation
  
• Supermassive black hole – odhad doby vypaření pro 10¹¹ M_☉
  
  
  https://en.wikipedia.org/wiki/Supermassive_black_hole
  
• „Ask Ethan: How Do Black Holes Actually Evaporate?“ – podrobný popis Hawkingova záření
  
  
  https://medium.com/starts-with-a-bang/ask-ethan-how-do-black-holes-actually-evaporate-1f195c289aa1