Черные дыры — это астрономические объекты с чрезвычайно сильным гравитационным притяжением, от которого не
Kopš tā laika fiziķi ir veikuši neskaitāmusteorētiskie un eksperimentālie pētījumi, lai labāk izprastu šo kosmoloģisko objektu būtību. Jaunais pētījums paplašina zinātnieku izpratni par melno caurumu unikālajām īpašībām, īpašībām un dinamiku.
Virpuļi un melnie caurumi
Ludviga Maksimiliāna universitātes darbinieki unMaksa Planka Fizikas institūts nesen veica teorētisku pētījumu par iespējamo virpuļu esamību melnajos caurumos. Saskaņā ar pētījumu, kas publicēts žurnālā Physical Review Letters, tie teorētiski varētu pastāvēt.
Līdz jaunā pētījuma publicēšanai zinātnieki nebija pētījuši rotējošus melnos caurumus šīs koncepcijas ziņā. Tomēr tie var ne tikai pastāvēt. Tas ir vairāk noteikums nekā izņēmums.
Ko zinātnieki ir izdarījuši?
Zinātnieki ir veikuši vairākus aprēķinus.To pamatā bija nesen izstrādāts melno caurumu kvantu modelis, kura pamatā ir gravitona Bozes-Einšteina kondensāti. Atcerieties, ka gravitoni ir hipotētiskas bezmasas elementārdaļiņas. Tie ir gravitācijas mijiedarbības un gravitācijas lauka kvantu nesēji bez elektriskiem un citiem lādiņiem. Jādomā, ka vienmēr pārvietojas ar gaismas ātrumu.
Pirmais melnā cauruma attēls tika izveidots, izmantojot galaktikas M87 centra novērojumus.
Foto: Event Horizon Telescope Collaboration
Jaunā pētījuma galvenais mērķis ir izpētīt melno caurumu griešanos kvantu līmenī, lai noskaidrotu, vai tie patiešām pieļauj virpuļu struktūru pastāvēšanu.
Jo rotējošais Bose-Einšteins kondensējasjau aktīvi pētītas laboratorijās, ir zināms, ka tie pieļauj virpuļu struktūru, ja tie griežas pietiekami ātri. Tas iedvesmoja zinātniekus tos meklēt arī rotējošo melno caurumu modeļos.
Ko fiziķi uzzināja?
Pētījuma ietvaros zinātnieki pierādīja, ka melnā krāsācaurumu ar ārkārtēju griešanos var raksturot kā gravitona kondensātu ar virpuļošanu. Proti, tas atbilst iepriekšējiem pētījumiem.
Iepriekš fiziķi jau ir pieņēmuši šo galējībuMelnie caurumi ir izturīgi pret Hokinga starojumu. Atgādiniet, ka tas ir hipotētisks dažādu elementārdaļiņu, galvenokārt fotonu, emisijas process no melnā cauruma. Hokinga starojums ir galvenais zinātnieku arguments par mazo melno caurumu sabrukšanu, kas teorētiski var rasties eksperimentu laikā LHC.
Pētījums arī parādīja, ka, jamobilos lādiņus, melnā cauruma kopējais virpulis uztver gabarīta lauka magnētisko plūsmu. Rezultātā tas rada raksturīgu starojumu, ko var novērot eksperimentāli. Tādējādi zinātnieku teorētiskās prognozes paver jaunas iespējas jaunu matērijas veidu, tostarp tumšās vielas novērošanai no mililādētām daļiņām.
Melnā cauruma skice ar daudziem virpuļiem. Krāsas norāda orientāciju, un atbilstošās uzņemtās magnētiskā lauka līnijas ir atzīmētas melnā krāsā. Foto: Dvali un citi.
Kā atzīmēja pētījuma autori, virpuļi irtā ir pilnīgi jauna melno caurumu īpašība. Klasiskā līmenī (izņemot kvantu struktūru) tos pilnībā raksturo trīs parametri: masa, spin un lādiņš. Tagad zinātnieki šim sarakstam ir pievienojuši virpuļus.
Kāda ir apakšējā līnija?
Ka zinātnieki ir pierādījuši apgalvotovirpuļu esamība melnajos caurumos maina zinātni. Piemēram, tas izskaidro kosmisko neatbilstību: kāpēc melnajiem caurumiem ar maksimālo griešanos nav Hokinga starojuma. Tādējādi nākotnē šī teorija pavērs ceļu jauniem eksperimentāliem novērojumiem un teorētiskiem secinājumiem par to būtību.
Piemēram, melno caurumu virpuļstruktūras varizskaidro ārkārtīgi spēcīgos magnētiskos laukus, kas rodas Visuma aktīvajos galaktiku kodolos. Turklāt tie potenciāli var būt gandrīz visu zināmo galaktikas magnētisko lauku pamatā.
Nākotnē gravitācijas viļņu novērojumi par melno caurumu saplūšanu, no kuriem katrs izceļas ar virpuļiem, palīdzēs izpētīt telpas-laika kvantu aspektus.
Lasīt vairāk:
Kosmosa lidmašīna nogādās kravu uz SKS un nolaidīsies parastā "lidostā"
Zvaigzne tuvojās melnajam caurumam, un tā tika saplēsta: zinātnieki to novēroja no trim teleskopiem
Zinātnieki ir atraduši ģenētisku mutāciju pēdas katra cilvēka asinīs, kurš ir bijis kosmosā