Juodosios skylės yra astronominiai objektai, pasižymintys itin stipria gravitacine trauka, iš kurių
Nuo to laiko fizikai atliko daugybęteoriniai ir eksperimentiniai tyrimai, siekiant geriau suprasti šių kosmologinių objektų prigimtį. Naujasis tyrimas praplečia mokslininkų supratimą apie unikalias juodųjų skylių savybes, savybes ir dinamiką.
Sūkuriai ir juodosios skylės
Liudviko Maksimiliano universiteto darbuotojai irMaxo Plancko fizikos institutas neseniai atliko teorinį galimo sūkurių egzistavimo juodosiose skylėse tyrimą. Remiantis žurnale „Physical Review Letters“ paskelbtu tyrimu, teoriškai jie gali egzistuoti.
Iki naujo tyrimo paskelbimo mokslininkai netyrė besisukančių juodųjų skylių šios koncepcijos požiūriu. Tačiau jie ne tik gali egzistuoti. Tai daugiau taisyklė nei išimtis.
Ką padarė mokslininkai?
Ученые выполнили несколько расчетов.Jie buvo pagrįsti neseniai sukurtu juodųjų skylių kvantiniu modeliu, pagrįstu gravitoniniais Bose-Einstein kondensatais. Prisiminkite, kad gravitonai yra hipotetinės bemasės elementarios dalelės. Jie yra gravitacinės sąveikos ir gravitacinio lauko kvantų nešėjai be elektros ir kitų krūvių. Tikriausiai visada juda šviesos greičiu.
Pirmasis juodosios skylės vaizdas buvo padarytas naudojant galaktikos M87 centro stebėjimus.
Nuotrauka: „Event Horizon Telescope Collaboration“.
Pagrindinis naujojo tyrimo tikslas – tirti besisukančias juodąsias skyles kvantiniu lygmeniu, siekiant išsiaiškinti, ar jos tikrai leidžia egzistuoti sūkurinėms struktūroms.
Nes besisukantis Bose-Einšteinas kondensuojasijau aktyviai tiriami laboratorijose, žinoma, kad jie leidžia sukurti sūkurinę struktūrą, jei jie sukasi pakankamai greitai. Tai paskatino mokslininkus ieškoti jų ir besisukančių juodųjų skylių modeliuose.
Ką išsiaiškino fizikai?
Tyrimo metu mokslininkai parodė, kad juodaskylė su dideliu sukimu gali būti apibūdinta kaip gravitoninis kondensatas su sūkuriu. Pažymėtina, kad tai atitinka ankstesnius tyrimus.
Anksčiau fizikai jau manė, kad kraštutinumasJuodosios skylės yra atsparios Hokingo spinduliuotei. Prisiminkite, kad tai hipotetinis įvairių elementariųjų dalelių, daugiausia fotonų, juodosios skylės emisijos procesas. Hokingo spinduliuotė yra pagrindinis mokslininkų argumentas dėl mažų juodųjų skylių irimo, kurios teoriškai gali atsirasti atliekant eksperimentus LHC.
Tyrimas taip pat parodė, kad jeimobiliųjų krūvių, bendras juodosios skylės sūkurys fiksuoja matuoklio lauko magnetinį srautą. Dėl to atsiranda būdinga spinduliuotė, kurią galima stebėti eksperimentiškai. Taigi, teorinės mokslininkų prognozės atveria naujas galimybes stebėti naujų medžiagų tipus, įskaitant tamsiąją materiją iš milijardinio krūvio dalelių.
Juodosios skylės su daugybe sūkurių eskizas. Spalvos rodo orientaciją, o atitinkamos užfiksuotos magnetinio lauko linijos pažymėtos juodai. Nuotrauka: Dvali ir kt.
Kaip pažymėjo tyrimo autoriai, sūkurys yratai visiškai nauja juodųjų skylių savybė. Klasikiniu lygmeniu (neskaitant kvantinės struktūros) jiems visiškai būdingi trys parametrai: masė, sukimasis ir krūvis. Dabar mokslininkai į šį sąrašą įtraukė sūkurių.
Kokia esmė?
Kad mokslininkai įrodė tariamąsūkurių egzistavimas juodosiose skylėse keičia mokslą. Pavyzdžiui, tai paaiškina kosminį neatitikimą: kodėl juodosios skylės, turinčios didžiausią sukimąsi, neturi Hokingo spinduliuotės. Taigi ateityje ši teorija atvers kelią naujiems eksperimentiniams stebėjimams ir teorinėms išvadoms apie jų prigimtį.
Pavyzdžiui, juodųjų skylių sūkurinės struktūros galipaaiškinti itin stiprius magnetinius laukus, atsirandančius aktyviuose visatos galaktikų branduoliuose. Be to, jie gali būti beveik visų žinomų galaktikos magnetinių laukų pagrindas.
Ateityje juodųjų skylių, kurių kiekviena išsiskiria sūkuriais, susiliejimo gravitacinių bangų stebėjimai padės ištirti erdvės ir laiko kvantinius aspektus.
Skaityti daugiau:
Kosminis lėktuvas pristatys krovinius į TKS ir nusileis įprastame „oro uoste“
Žvaigždė priartėjo prie juodosios skylės ir ji buvo suplėšyta: mokslininkai tai stebėjo iš trijų teleskopų
Mokslininkai aptiko genetinių mutacijų pėdsakų kiekvieno kosmose buvusio žmogaus kraujyje