ブラックホールは非常に強い重力を持つ天体であり、
それ以来、物理学者は数え切れないほどの研究を行ってきましたこれらの宇宙オブジェクトの性質をよりよく理解するための理論的および実験的研究。新しい研究は、ブラック ホールのユニークな特性、特性、ダイナミクスに対する科学者の理解を広げます。
渦とブラックホール
ルートヴィヒ・マクシミリアン大学のスタッフとマックス プランク物理学研究所は最近、ブラック ホール内に渦が存在する可能性について理論的研究を実施しました。 『Physical Review Letters』誌に掲載された研究によると、それらは理論的には存在する可能性があります。
新しい研究が発表されるまで、科学者たちはこの概念に関して回転するブラック ホールを研究していませんでした。しかし、それらは存在できるだけではありません。これは例外というより規則です。
科学者たちは何をしましたか？
科学者はいくつかの計算を実行しました。それらは、重力子ボース・アインシュタイン凝縮体に基づいて最近開発されたブラックホールの量子モデルに基づいていました。グラビトンは仮想的な質量のない素粒子であることを思い出してください。それらは、電気やその他の電荷を持たない重力相互作用と重力場量子のキャリアです。常に光の速さで動いていると考えられます。
ブラック ホールの最初の画像は、銀河 M87 の中心の観測を使用して作成されました。
写真：イベント・ホライズン・テレスコープ・コラボレーション
新しい研究の主な目標は、回転するブラックホールを量子レベルで研究して、渦構造の存在が本当に可能かどうかを確認することです。
ボース・アインシュタイン凝縮体は回転しているからです。すでに実験室で積極的に研究されており、十分に速く回転すると渦構造が可能になることが知られています。これにより、科学者は回転するブラック ホールのモデルでもそれらを探すようになりました。
物理学者は何を見つけましたか？
研究の一環として、科学者たちは黒であることを示しました。極度のスピンを伴うホールは、渦度を伴う重力子の凝縮物として説明できます。注目すべきことに、これは以前の研究と一致しています。
以前は、物理学者はすでにその極限を想定していましたブラックホールはホーキング放射に耐性があります。これは、ブラック ホールからさまざまな素粒子、主に光子が放出されるという仮説上のプロセスであることを思い出してください。ホーキング放射は、理論的には LHC での実験中に発生する小さなブラック ホールの崩壊に関する科学者の主な議論です。
この研究はまた、モバイル電荷、ブラック ホールの共通の渦がゲージ フィールドの磁束をキャプチャします。その結果、実験的に観測できる特性放射が発生します。このように、科学者の理論的予測は、ミリ荷電粒子からの暗黒物質を含む、新しいタイプの物質を観察するための新しい可能性を開きます。
多くの渦を持つブラック ホールのスケッチ。色は方向を示し、対応する捕捉された磁力線は黒でマークされています。写真：ドヴァリほか。
この研究の著者が指摘したように、渦度はこれはブラックホールのまったく新しい特徴です。古典的なレベルでは (量子構造は別として)、それらは質量、スピン、電荷の 3 つのパラメーターによって完全に特徴付けられます。現在、科学者はそのリストに渦度を追加しました。
一番下の行は何ですか？
科学者が疑惑を証明したことブラックホールの渦の存在は科学を変えます。たとえば、これは宇宙の不一致を説明しています。最大スピンを持つブラック ホールがホーキング放射を持たない理由です。したがって、将来的には、この理論は新しい実験的観測とその性質に関する理論的結論への道を開くでしょう。
例えば、ブラックホールの渦構造は宇宙の銀河の活動核で発生する非常に強い磁場を説明します。さらに、それらは既知のほとんどすべての銀河磁場の根底にある可能性があります。
将来、それぞれが渦によって区別されるブラックホールの合体の重力波観測は、時空の量子的側面を研究するのに役立つでしょう。
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