Crne rupe su astronomski objekti s izrazito jakim gravitacijskim privlačenjem, od kojih
Od tada su fizičari izveli bezbrojteorijske i eksperimentalne studije za bolje razumijevanje prirode ovih kozmoloških objekata. Nova studija proširuje znanstveničko razumijevanje jedinstvenih karakteristika, svojstava i dinamike crnih rupa.
Vrtlozi i crne rupe
Osoblje Sveučilišta Ludwig Maximilian iInstitut za fiziku Max Planck nedavno je proveo teorijsku studiju o mogućem postojanju vrtloga u crnim rupama. Prema studiji objavljenoj u časopisu Physical Review Letters, oni bi teoretski mogli postojati.
Sve do objave nove studije znanstvenici nisu proučavali rotirajuće crne rupe u smislu ovog koncepta. Međutim, oni ne samo da mogu postojati. Ovo je više pravilo nego iznimka.
Što su znanstvenici učinili?
Znanstvenici su izvršili nekoliko proračuna.Temeljili su se na nedavno razvijenom kvantnom modelu crnih rupa temeljenom na gravitonskim Bose-Einsteinovim kondenzatima. Podsjetimo se da su gravitoni hipotetske elementarne čestice bez mase. Nositelji su gravitacijske interakcije i kvanti gravitacijskog polja bez električnih i drugih naboja. Pretpostavlja se da se uvijek kreće brzinom svjetlosti.
Prva slika crne rupe napravljena je pomoću promatranja središta galaksije M87.
Fotografija: Event Horizon Telescope Collaboration
Ključni cilj nove studije je proučavanje rotirajućih crnih rupa na kvantnoj razini kako bi se vidjelo dopuštaju li one doista postojanje vrtložnih struktura.
Jer rotirajući Bose-Einstein kondenziraveć aktivno proučavana u laboratorijima, poznato je da dopuštaju vrtložnu strukturu ako rotiraju dovoljno brzo. To je nadahnulo znanstvenike da ih potraže iu modelima rotirajućih crnih rupa.
Što su fizičari otkrili?
U sklopu studije znanstvenici su pokazali da crnarupa s ekstremnim spinom može se opisati kao gravitonski kondenzat s vrtložnošću. Naime, ovo je u skladu s prethodnim studijama.
Prethodno su fizičari već pretpostavili tu krajnostCrne rupe su otporne na Hawkingovo zračenje. Podsjetimo, ovo je hipotetski proces emisije raznih elementarnih čestica, uglavnom fotona, od strane crne rupe. Hawkingovo zračenje glavni je argument znanstvenika u vezi raspadanja malih crnih rupa, koje teoretski mogu nastati tijekom eksperimenata na LHC-u.
Studija je također pokazala da akomobilnih naboja, zajednički vrtlog crne rupe hvata magnetski tok mjernog polja. Kao rezultat, to dovodi do karakterističnog zračenja, koje se može promatrati eksperimentalno. Dakle, teorijska predviđanja znanstvenika otvaraju nove mogućnosti za promatranje novih vrsta materije, uključujući tamnu tvar iz mili nabijenih čestica.
Skica crne rupe s mnogo vrtloga. Boje označavaju orijentaciju, a odgovarajuće snimljene linije magnetskog polja označene su crnom bojom. Foto: Dvali i drugi.
Kao što su autori studije primijetili, vrtložnost jeovo je potpuno nova karakteristika crnih rupa. Na klasičnoj razini (osim kvantne strukture) u potpunosti ih karakteriziraju tri parametra: masa, spin i naboj. Sada su znanstvenici tom popisu dodali vrtložnost.
Koji je zaključak?
Da su znanstvenici dokazali navodnupostojanje vrtloga u crnim rupama mijenja znanost. Na primjer, ovo objašnjava kozmičku neusklađenost: zašto crne rupe s maksimalnim spinom nemaju Hawkingovo zračenje. Tako će ova teorija u budućnosti utrti put novim eksperimentalnim opažanjima i teorijskim zaključcima o njihovoj prirodi.
Na primjer, vrtložne strukture crnih rupa moguobjasniti iznimno jaka magnetska polja koja nastaju u aktivnim jezgrama galaksija u svemiru. Osim toga, potencijalno mogu biti ispod gotovo svih poznatih galaktičkih magnetskih polja.
U budućnosti, promatranja gravitacijskih valova spajanja crnih rupa, od kojih se svaka razlikuje po vrtlozima, pomoći će u proučavanju kvantnih aspekata prostor-vremena.
Čitaj više:
Svemirski avion dostavit će teret na ISS i sletjeti na običnu "zračnu luku"
Zvijezda se približila crnoj rupi i rastrgala se: znanstvenici su to promatrali s tri teleskopa
Znanstvenici su pronašli tragove genetskih mutacija u krvi svake osobe koja je bila u svemiru