Sorte huller er astronomiske objekter med en ekstremt stærk tyngdekraft, frahvilket ikke er tilfældet
Siden da har fysikere udført utalligeteoretiske og eksperimentelle undersøgelser for bedre at forstå naturen af disse kosmologiske objekter. Den nye undersøgelse udvider videnskabsmænds forståelse af sorte hullers unikke egenskaber, egenskaber og dynamik.
Hvirvler og sorte huller
Forskere fra Ludwig Maximilian University og Max Planck Institute for Physics gennemførte for nylig en teoretisk undersøgelse af den mulige eksistens af hvirvler i sorte huller.Ifølge en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters kunne de teoretiskeksistere.
Indtil offentliggørelsen af den nye undersøgelse havde videnskabsmænd ikke studeret roterende sorte huller i forhold til dette koncept. Men de kan ikke kun eksistere. Dette er mere en regel end en undtagelse.
Hvad har forskerne gjort?
Forskere har udført flere beregninger.De var baseret på en nyligt udviklet kvantemodel af sorte huller baseret på graviton Bose-Einstein kondensater. Husk at gravitoner er hypotetiske masseløse elementarpartikler. De er bærere af gravitationsinteraktion og gravitationsfeltkvanter uden elektriske og andre ladninger. Bevæger sig formentlig altid med lysets hastighed.
Det første billede af et sort hul blev lavet ved hjælp af observationer af centrum af galaksen M87.
Foto: Event Horizon Telescope Collaboration
Hovedmålet med den nye undersøgelse er at studere spindende sorte huller på kvanteniveau for at se, om de virkelig tillader eksistensen af hvirvelstrukturer.
Fordi roterende Bose-Einstein kondensererallerede aktivt undersøgt i laboratorier, er det kendt, at de giver mulighed for en hvirvelstruktur, hvis de roterer hurtigt nok. Dette inspirerede videnskabsmænd til også at lede efter dem i modeller af roterende sorte huller.
Hvad fandt fysikerne ud af?
Som en del af undersøgelsen har forskere vist, at et sort hul med ekstremt spin kan beskrives som et gravitonkondensatDette er især i overensstemmelse med tidligere forskning.
Tidligere har fysikere allerede antaget det ekstremeSorte huller er modstandsdygtige over for Hawking-stråling. Husk på, at dette er en hypotetisk proces med emission fra et sort hul af forskellige elementære partikler, hovedsageligt fotoner. Hawking-stråling er videnskabsmænds hovedargument vedrørende henfaldet af små sorte huller, som teoretisk kan opstå under eksperimenter på LHC.
Undersøgelsen viste også, at ifmobile ladninger fanger det sorte huls fælles hvirvel den magnetiske flux af målefeltet. Som følge heraf fører dette til karakteristisk stråling, som kan observeres eksperimentelt. Således åbner videnskabsmænds teoretiske forudsigelser op for nye muligheder for at observere nye typer stof, herunder mørkt stof fra milliladede partikler.
Skitse af et sort hul med mange hvirvler. Farver angiver orientering, og de tilsvarende opfangede magnetfeltlinjer er markeret med sort. Foto: Dvali m.fl.
Som forfatterne af undersøgelsen bemærkede, er vorticitydette er en helt ny egenskab ved sorte huller. På det klassiske niveau (bortset fra deres kvantestruktur) er de fuldt ud karakteriseret ved tre parametre: masse, spin og ladning. Nu har videnskabsmænd tilføjet vorticity til den liste.
Hvad er bundlinjen?
At videnskabsmænd har bevist det påståedeeksistensen af hvirvler i sorte huller ændrer videnskaben. For eksempel forklarer dette det kosmiske misforhold: hvorfor sorte huller med maksimal spin ikke har Hawking-stråling. Denne teori vil således i fremtiden bane vejen for nye eksperimentelle observationer og teoretiske konklusioner om deres natur.
For eksempel kan sorte hullers hvirvelstrukturerforklare de ekstremt stærke magnetfelter, der opstår i de aktive kerner af galakser i universet. Derudover kan de potentielt ligge til grund for næsten alle kendte galaktiske magnetfelter.
I fremtiden vil gravitationsbølgeobservationer af sammensmeltningen af sorte huller, som hver især er kendetegnet ved hvirvler, hjælpe med at studere rum-tidens kvanteaspekter.
Læs mere:
Rumflyet vil levere last til ISS og lande i en almindelig "lufthavn"
Stjernen nærmede sig det sorte hul, og det blev revet fra hinanden: videnskabsmænd observerede dette fra tre teleskoper
Forskere har fundet spor af genetiske mutationer i blodet hos enhver person, der har været i rummet