Černé díry jsou astronomické objekty s extrémně silnou gravitační silou,což není
Od té doby toho fyzici provedli nespočetteoretické a experimentální studie k lepšímu pochopení podstaty těchto kosmologických objektů. Nová studie rozšiřuje znalosti vědců o jedinečných charakteristikách, vlastnostech a dynamice černých děr.
Víry a černé díry
Vědci z Ludwig Maximilian University a Max Planck Institute for Physics nedávno provedli teoretickou studii možné existence vírů v černých dírách.Podle studie zveřejněné v časopise Physical Review Letters by teoreticky mohlyexistovat.
Až do zveřejnění nové studie vědci nestudovali rotující černé díry z hlediska tohoto konceptu. Mohou však nejen existovat. To je spíše pravidlo než výjimka.
Co vědci udělali?
Vědci provedli několik výpočtů.Byly založeny na nedávno vyvinutém kvantovém modelu černých děr založeném na gravitonových Bose-Einsteinových kondenzátech. Připomeňme, že gravitony jsou hypotetické bezhmotné elementární částice. Jsou nositeli gravitační interakce a kvant gravitačního pole bez elektrických a jiných nábojů. Pravděpodobně se vždy pohybuje rychlostí světla.
První snímek černé díry byl pořízen pomocí pozorování středu galaxie M87.
Foto: Event Horizon Telescope Collaboration
Klíčovým cílem nové studie je studovat rotující černé díry na kvantové úrovni, abychom zjistili, zda skutečně umožňují existenci vírových struktur.
Protože rotující Bose-Einstein kondenzujejiž aktivně studovány v laboratořích, je známo, že umožňují vírovou strukturu, pokud rotují dostatečně rychle. To inspirovalo vědce, aby je hledali také v modelech rotujících černých děr.
Co fyzikové zjistili?
V rámci studie vědci ukázali, že černou díru s extrémní spinovou strukturou lze popsat jako gravitační kondenzátJe pozoruhodné, že je to v souladu s předchozím výzkumem.
Dříve fyzici tento extrém předpokládaliČerné díry jsou odolné vůči Hawkingovu záření. Připomeňme, že se jedná o hypotetický proces emise různých elementárních částic, především fotonů, černou dírou. Hawkingovo záření je hlavním argumentem vědců ohledně rozpadu malých černých děr, které teoreticky mohou vznikat při experimentech na LHC.
Studie také ukázala, že pokudmobilních nábojů, společný vír černé díry zachycuje magnetický tok kalibračního pole. Ve výsledku to vede k charakteristickému záření, které lze experimentálně pozorovat. Teoretické předpovědi vědců tak otevírají nové možnosti pro pozorování nových typů hmoty, včetně temné hmoty z mili-nabitých částic.
Náčrt černé díry s mnoha víry. Barvy označují orientaci a odpovídající zachycené magnetické siločáry jsou označeny černě. Foto: Dvali a další.
Jak poznamenali autoři studie, vířivost anoto je zcela nová charakteristika černých děr. Na klasické úrovni (kromě jejich kvantové struktury) se plně vyznačují třemi parametry: hmotností, spinem a nábojem. Nyní vědci na tento seznam přidali vířivost.
Jaký je konečný výsledek?
Že vědci prokázali údajnéExistence vírů v černých dírách mění vědu. To například vysvětluje vesmírný nesoulad: proč černé díry s maximální rotací nemají Hawkingovo záření. Tato teorie tak v budoucnu připraví půdu pro nová experimentální pozorování a teoretické závěry o jejich podstatě.
Mohou například vírové struktury černých děrvysvětlit extrémně silná magnetická pole, která vznikají v aktivních jádrech galaxií ve vesmíru. Navíc mohou potenciálně ležet pod téměř všemi známými galaktickými magnetickými poli.
Ke studiu kvantových aspektů časoprostoru pomohou v budoucnu pozorování gravitačních vln slučování černých děr, z nichž každá se vyznačuje víry.
Přečtěte si více:
Kosmické letadlo dopraví náklad na ISS a přistane na běžném „letišti“
Hvězda se přiblížila k černé díře a ta se roztrhla: vědci to pozorovali ze tří dalekohledů
Vědci našli stopy genetických mutací v krvi každého člověka, který byl ve vesmíru