A fekete lyukak rendkívül erős gravitációs vonzású csillagászati objektumok, amelyekből
Azóta a fizikusok számtalan dolgot végeztekelméleti és kísérleti tanulmányok e kozmológiai objektumok természetének jobb megértése érdekében. Az új tanulmány bővíti a tudósok megértését a fekete lyukak egyedi jellemzőiről, tulajdonságairól és dinamikájáról.
Örvények és fekete lyukak
A Ludwig Maximilian Egyetem munkatársai ésA Max Planck Fizikai Intézet a közelmúltban elméleti tanulmányt végzett a fekete lyukak örvényeinek lehetséges létezéséről. A Physical Review Letters folyóiratban megjelent tanulmány szerint elméletileg létezhetnek.
Az új tanulmány megjelenéséig a tudósok nem vizsgálták a forgó fekete lyukakat ennek a koncepciónak a szempontjából. Azonban nem csak létezhetnek. Ez inkább szabály, mint kivétel.
Mit tettek a tudósok?
A tudósok számos számítást végeztek.A fekete lyukak nemrégiben kifejlesztett kvantummodelljén alapultak, amely graviton Bose-Einstein kondenzátumokon alapul. Emlékezzünk vissza, hogy a gravitonok hipotetikus tömeg nélküli elemi részecskék. Gravitációs kölcsönhatások és gravitációs térkvantumok hordozói elektromos és egyéb töltések nélkül. Feltehetően mindig fénysebességgel mozog.
Az első fekete lyuk felvétel az M87 galaxis középpontjának megfigyelései alapján készült.
Fotó: Event Horizon Telescope Collaboration
Az új tanulmány fő célja a forgó fekete lyukak kvantumszintű vizsgálata, hogy kiderüljön, valóban lehetővé teszik-e az örvényszerkezetek létezését.
Mert a forgó Bose-Einstein lecsapódikA laboratóriumokban már aktívan tanulmányozták, ismert, hogy örvényszerkezetet tesznek lehetővé, ha elég gyorsan forognak. Ez arra ösztönözte a tudósokat, hogy a forgó fekete lyukak modelljeiben is keressék őket.
Mit találtak ki a fizikusok?
A tanulmány részeként a tudósok kimutatták, hogy a feketeegy extrém spinű lyukat örvénylő graviton kondenzátumként írhatjuk le. Nevezetesen, ez összhangban van a korábbi tanulmányokkal.
Korábban a fizikusok már feltételezték ezt a szélsőségetA fekete lyukak ellenállnak a Hawking-sugárzásnak. Emlékezzünk vissza, hogy ez egy feltételezett folyamat, amelyben egy fekete lyuk különböző elemi részecskékből, főleg fotonokból áll. A Hawking-sugárzás a tudósok fő érve a kis fekete lyukak bomlásával kapcsolatban, amelyek elméletileg az LHC-n végzett kísérletek során keletkezhetnek.
A tanulmány azt is kimutatta, hogy hamobil töltések esetén a fekete lyuk közös örvénye rögzíti a mérőmező mágneses fluxusát. Ennek eredményeként ez jellegzetes sugárzáshoz vezet, amely kísérletileg is megfigyelhető. Így a tudósok elméleti előrejelzései új lehetőségeket nyitnak meg új típusú anyagok megfigyelésére, beleértve a milli töltésű részecskékből származó sötét anyagot is.
Vázlat egy fekete lyukról sok örvénylettel. A színek a tájolást jelzik, a megfelelő rögzített mágneses erővonalak pedig feketével vannak jelölve. Fotó: Dvali és mások.
Amint a tanulmány szerzői megjegyezték, az örvénylés azez a fekete lyukak teljesen új jellemzője. Klasszikus szinten (a kvantumszerkezetükön kívül) három paraméter jellemzi őket teljes mértékben: tömeg, spin és töltés. A tudósok most örvényléssel egészítették ki ezt a listát.
Mi a lényeg?
Hogy a tudósok bebizonyították az állítólagosaz örvények létezése a fekete lyukakban megváltoztatja a tudományt. Például ez magyarázza a kozmikus eltérést: a maximális spinű fekete lyukak miért nem rendelkeznek Hawking-sugárzással. Így a jövőben ez az elmélet megnyitja az utat új kísérleti megfigyelések és azok természetére vonatkozó elméleti következtetések előtt.
Például a fekete lyukak örvényszerkezetei képesekmagyarázza el a rendkívül erős mágneses tereket, amelyek az univerzumban lévő galaxisok aktív magjaiban keletkeznek. Ezenkívül potenciálisan szinte az összes ismert galaktikus mágneses mező mögött állnak.
A jövőben a fekete lyukak egyesülésének gravitációs hullám-megfigyelései, amelyek mindegyikét örvények különböztetik meg, segítenek a téridő kvantum vonatkozásainak tanulmányozásában.
Olvass tovább:
Az űrrepülőgép rakományt szállít az ISS-re, és leszáll egy szokásos "repülőtéren"
A csillag megközelítette a fekete lyukat, és az szétszakadt: a tudósok három távcsőről figyelték meg
A tudósok genetikai mutációk nyomait találták minden ember vérében, aki járt az űrben