Wetenschappers bestuderen al jaren een ongewoon kosmisch object dat "werkt" als een zwart gat, eruitziet als een zwart gathoe
Het probleem is dat dit object hypothetisch is.Wetenschappers hebben ze nog niet in de ruimte kunnen observeren. Als onderdeel van een recente studie heeft een natuurkundige uit India echter mogelijk een nieuwe eigenschap van Buchdahl-sterren ontdekt die zal helpen Beantwoord deze vraag.
Hoe "werken" zwarte gaten?
Over het algemeen zijn astronomen het erover eens dat zwarte gaten bestaan.bewijs van hun bestaan is overal (Hitech heeft eerder geschreven over de belangrijkste bewijzen van hun bestaan).
Een kunstenaarsidee van de buurt van een zwart gat. Illustratie: ESO/L. Calcada
Astronomen begrijpen ook hoe zwarte gaten ontstaan: ze zijn de overblijfselen van de catastrofale ineenstorting van zware sterren.Als ze sterven, kan geen enkele kracht in de natuur hun eigen gewicht dragen.Daarom blijven deze gedoemde objecten zichzelf voor onbepaalde tijd "verpletteren" .
Dode sterren
Wetenschappers begrijpen echter nog niet hoeveel een object kan krimpen zonder in een zwart gat te veranderen.Astronomen weten al van het bestaan van witte dwergen, die evenveel wegen als de zon, maar ongeveer zo groot zijn als de aarde.Natuurkundigen bestuderen ook de aard van neutronensterren, die nog meer comprimeren Maar het is niet bekend of er een object is dat nog kleiner is en dat erin is geslaagd geen zwart gat te worden.
Sterren van Buchdal
In 1959 bestudeerde de Duits-Australische natuurkundige Hans Buchdahl hoe een "perfecte ster" (vertegenwoordigd door Naarmate de klomp materie kleiner en kleiner werd, nam de dichtheid van het object toe, waardoor de aantrekkingskracht van de zwaartekracht intenser werd.Met behulp van berekeningen uit de algemene relativiteitstheorie van Einstein vond Buchdahl een absolute ondergrens voor de grootte van een 'ster' die zo dicht mogelijk is, maar niet in een zwart gat verandert.Het is gelijk aan 9/4 van de massa van de "ster" vermenigvuldigd met de Newtoniaanse gravitatieconstante (G) gedeeld door de lichtsnelheid (299.792.458 m/s) in het kwadraat.
Dankzij de berekeningen ontving de wetenschapper dus het dichtste object in de ruimte.Maar als het zelfs maar een beetje wordt gecomprimeerd, wordt de Buchdahl-limiet overwonnen en wordt de sterOnder deze waarde moet een object altijd een zwart gat worden, althans volgens de algemene relativiteitstheorie.
Wat ontdekte de wetenschapper?
Zoek naar exotische objecten die zich bevindenaan de rand van deze limiet zijn zogenaamde Buchdahl-sterren een populaire bezigheid geworden voor zowel theoretici als waarnemers, vertelde Paul M. Sutter, onderzoeksprofessor in de astrofysica aan de SUNY Stony Brook University en het Flatiron Institute in New York. In een nieuwe studie heeft Naresh Dadhich, een natuurkundige aan het Interuniversitair Centrum voor Astronomie en Astrofysica in Pune, India, mogelijk een verrassende eigenschap ontdekt die dergelijke lichamen hebben. Hij sprak over zijn ontdekkingen in een artikel gepubliceerd op de preprint-server arXiv.org, dat nog niet door vakgenoten is beoordeeld.
Illustratie: NASA
Dadhich, die de sterren van Buchdahl noemt‘zwart gat-simulators’ bestudeerden wat er gebeurt met de energie van een hypothetische ster wanneer deze begint in te storten in ‘grensobjecten’. Nadat hij de berekeningen had gedaan, ontdekte hij iets verrassends: tegen de tijd dat de ster de Buchdahl-limiet bereikte, was de totale kinetische energie gelijk aan de helft van de potentiële energie.
Deze verhouding geldt voor velensituaties in de astronomie waarin de zwaartekracht in evenwicht is met die van anderen. Dit betekent dat Buchdahl-sterren theoretisch kunnen bestaan als een stabiel object met reeds goed bestudeerde eigenschappen.
‘De waarnemingshorizon van het zwarte gat blokkeert onze waarnemingshorizoneen idee van wat erin zit. Maar we kunnen bestuderen waar Buchdahl-sterren van gemaakt zijn. Zo kunnen we begrijpen hoe de binnenkant van een zwart gat eruit ziet”, legt de auteur van het onderzoek uit aan WordsSideKick.com.
Laatste probleem
Het vinden van de ster van Buchdahl is een andere zaak.Tot op heden is er geen bekende rangschikking van materie die een dergelijk object zou kunnen creëren. Maar het onderzoek van Dadich suggereert hoe het zou kunnen werken. Er zal meer onderzoek nodig zijn om te begrijpen welke andere eigenschappen deze exotische objecten hebben en wat ze wetenschappers kunnen vertellen over zwarte gaten.
Lees verder:
Blazar, dat 20 jaar geleden werd gevonden, bleek een extreem object te zijn
TESS ontdekte een "nieuwe aarde": een stenen planeet met water bevindt zich in de bewoonbare zone
Kijk naar de gevolgen van de botsing in 1181 van twee sterren