Черните дупки са астрономически обекти с изключително силно гравитационно привличане, от което
Оттогава физиците са извършили безбройтеоретични и експериментални изследвания за по-добро разбиране на природата на тези космологични обекти. Новото изследване разширява разбирането на учените за уникалните характеристики, свойства и динамика на черните дупки.
Вихри и черни дупки
Персонал на университета Лудвиг Максимилиан иИнститутът по физика Макс Планк наскоро проведе теоретично изследване на възможното съществуване на вихри в черните дупки. Според проучване, публикувано в списанието Physical Review Letters, те теоретично биха могли да съществуват.
До публикуването на новото изследване учените не са изследвали въртящи се черни дупки по отношение на тази концепция. Те обаче не само могат да съществуват. Това е по-скоро правило, отколкото изключение.
Какво са направили учените?
Учените са направили няколко изчисления.Те се основават на наскоро разработен квантов модел на черни дупки, базиран на гравитонни кондензати на Бозе-Айнщайн. Припомнете си, че гравитоните са хипотетични безмасови елементарни частици. Те са носители на гравитационно взаимодействие и кванти на гравитационно поле без електрически и други заряди. Предполага се, че винаги се движи със скоростта на светлината.
Първото изображение на черна дупка е направено с помощта на наблюдения на центъра на галактиката M87.
Снимка: Сътрудничество на Event Horizon Telescope
Основната цел на новото изследване е да се изследват въртящите се черни дупки на квантово ниво, за да се види дали те наистина позволяват съществуването на вихрови структури.
Защото въртящият се Бозе-Айнщайн кондензиравече активно изучавани в лаборатории, е известно, че те позволяват вихрова структура, ако се въртят достатъчно бързо. Това вдъхнови учените да ги търсят и в модели на въртящи се черни дупки.
Какво откриха физиците?
Като част от изследването учените показаха, че черниятдупка с екстремно въртене може да се опише като гравитонен кондензат с завихряне. Трябва да се отбележи, че това е в съответствие с предишни проучвания.
Преди това физиците вече са допускали тази крайностЧерните дупки са устойчиви на радиацията на Хокинг. Спомнете си, че това е хипотетичен процес на излъчване от черна дупка на различни елементарни частици, главно фотони. Радиацията на Хокинг е основният аргумент на учените относно разпадането на малки черни дупки, което теоретично може да възникне по време на експерименти в LHC.
Проучването също така показа, че акомобилни заряди, общият вихър на черната дупка улавя магнитния поток на калибровъчното поле. В резултат това води до характерно излъчване, което може да се наблюдава експериментално. Така теоретичните прогнози на учените разкриват нови възможности за наблюдение на нови видове материя, включително тъмна материя от милизаредени частици.
Скица на черна дупка с много вихри. Цветовете показват ориентация, а съответните уловени линии на магнитното поле са маркирани в черно. Снимка: Двали и др.
Както отбелязват авторите на изследването, завихрянето етова е изцяло нова характеристика на черните дупки. На класическо ниво (освен тяхната квантова структура) те се характеризират напълно с три параметъра: маса, спин и заряд. Сега учените добавиха завихряне към този списък.
Какъв е долният ред?
Че учените са доказали твърдянотосъществуването на вихри в черните дупки променя науката. Например, това обяснява космическото несъответствие: защо черните дупки с максимално въртене нямат радиация на Хокинг. Така в бъдеще тази теория ще проправи пътя за нови експериментални наблюдения и теоретични заключения за тяхната природа.
Например вихровите структури на черните дупки могатобяснете изключително силните магнитни полета, които възникват в активните ядра на галактиките във Вселената. В допълнение, те потенциално могат да лежат в основата на почти всички известни галактически магнитни полета.
В бъдеще наблюденията на гравитационните вълни на сливането на черни дупки, всяка от които се отличава с вихри, ще помогнат за изучаването на квантовите аспекти на пространство-времето.
Прочетете още:
Космическият самолет ще достави товари до МКС и ще кацне на редовно "летище"
Звездата се приближи до черната дупка и тя беше разкъсана: учените наблюдаваха това от три телескопа
Учените са открили следи от генетични мутации в кръвта на всеки човек, който е бил в космоса