A tudósok évek óta tanulmányoznak egy szokatlan kozmikus objektumot, amely úgy „működik”, mint egy fekete lyuk.
A probléma az, hogy ez az objektum -hipotetikus. A tudósok még nem tudták megfigyelni őket az űrben. Nagy kérdés, hogy ezek a titokzatos tárgyak valóban léteznek-e. Egy friss tanulmányban azonban egy indiai fizikus felfedezhette a Buchdahl-csillagok új tulajdonságát, amely segíthet megválaszolni ezt a kérdést.
Hogyan "működnek" a fekete lyukak?
A csillagászok általában egyetértenek ebbenfekete lyukak valóban léteznek. A tudósok mindenhol megfigyelik létezésük bizonyítékait (a High-Tech korábban írt létezésük fő bizonyítékairól).
Egy művész elképzelése a fekete lyuk szomszédságáról. Illusztráció: ESO/L. Calcada
A csillagászok azt is tudják, hogyan keletkeznek a feketéklyukak: ezek a hatalmas csillagok katasztrofális gravitációs összeomlásának maradványai. Amikor meghalnak, a természetben semmilyen erő nem tudja fenntartani saját súlyukat. Ezért ezek a halálra ítélt tárgyak a végtelenségig „nyomják magukat”.
Halott csillagok
A tudósok azonban még nem értik, hogyanegy tárgy zsugorodhat anélkül, hogy fekete lyukká válna. A csillagászok már tudnak a fehér törpék létezéséről, amelyek „súlyúak”, mint a Nap, de akkorák, mint a Föld. A fizikusok a neutroncsillagok természetét is tanulmányozzák, amelyek tovább tömörítik a csillag tömegét egy város méretűre. De nem ismert, hogy létezik-e még kisebb objektum, amelynek sikerült elkerülnie, hogy fekete lyukká váljon.
Buchdal sztárjai
1959-ben Hans német-ausztrál fizikusBuchdahl azt tanulmányozta, hogyan viselkedhet egy „ideális csillag” (ami egy ideális gömb alakú anyagcsomó), ha a lehető legjobban össze van nyomva. Ahogy az anyagcsomó egyre kisebb lett, úgy nőtt a tárgy sűrűsége, ami a gravitációs vonzást intenzívebbé tette. Einstein általános relativitáselméletéből származó számításokat felhasználva Buchdahl megállapította a "csillag" méretének abszolút alsó határát, amely a lehető legsűrűbb anélkül, hogy fekete lyukká változna. Ez egyenlő a „csillag” tömegének 9/4-ével, szorozva Newton gravitációs állandójával (G) és osztva a fénysebesség (299 792 458 m/s) négyzetével.
Így a számításoknak köszönhetően a tudós megkaptaa legsűrűbb tárgy a térben. De ha egy kicsit is összenyomja, akkor a Buchdahl-határ túllép, és a csillagból fekete lyuk lesz. Ez alatt az érték alatt egy objektumnak mindig fekete lyukká kell válnia, legalábbis az általános relativitáselmélet szerint.
Mit talált ki a tudós?
Keressen egzotikus tárgyakatennek a határnak a peremén az úgynevezett Buchdahl-csillagok népszerű tevékenységgé váltak mind az elméletalkotók, mind a megfigyelők körében – nyilatkozta Paul M. Sutter, a SUNY Stony Brook Egyetem asztrofizika kutató professzora és az új-i Flatiron Intézet. York. Egy új tanulmányban Naresh Dadhich, a Pune-i Egyetemközi Csillagászati és Asztrofizikai Központ fizikusa felfedezhetett egy meglepő tulajdonságot, amellyel az ilyen testek rendelkeznek. Felfedezéseiről az arXiv.org preprint szerveren megjelent cikkben beszélt, amelyet még nem értékeltek le.
Illusztráció: NASA
Dadhich, aki megnevezi Buchdahl sztárjaitA „fekete lyuk szimulátorok” azt tanulmányozták, mi történik egy feltételezett csillag energiájával, amikor elkezd „határtárgyakká” összeomlani. A számítások elvégzése után meglepő dolgot fedezett fel: mire a csillag elérte a Buchdahl-határt, a teljes kinetikus energia a potenciális energia felével egyenlő.
Ez az arány sokakra vonatkozika csillagászat olyan helyzetei, amikor a gravitációs erő egyensúlyban van másokkal. Ez azt jelenti, hogy elméletileg a Buchdahl-csillagok stabil objektumként létezhetnek, már jól tanulmányozott tulajdonságokkal.
„A fekete lyuk eseményhorizontja akadályozza a mieinketegy elképzelés arról, hogy mi van benne. De tanulmányozhatjuk, miből állnak a Buchdahl-csillagok. Így megérthetjük, milyen egy fekete lyuk belseje” – magyarázza a tanulmány szerzője a Live Science-nek.
Utolsó probléma
Buchdahl sztárjának megtalálása más kérdés.A mai napig nincs ismert anyagelrendezés, amely ilyen objektumot hozhatna létre. De Dadich kutatása azt sugallja, hogyan működhet. További kutatásokra lesz szükség ahhoz, hogy megértsük, milyen egyéb tulajdonságokkal rendelkeznek ezek az egzotikus tárgyak, és mit mondhatnak el a tudósoknak a fekete lyukakról.
Olvass tovább:
A 20 éve talált Blazar extrém tárgynak bizonyult
A TESS felfedezett egy "új Földet": egy vízzel rendelkező kőbolygó a lakható zónában található
Nézze meg a két csillag 1181-ben történt ütközésének következményeit