Co to są białe dziury?
Biała dziura to hipotetyczny obiekt fizyczny we Wszechświecie, w obszarze którego nie ma nic
Zakłada się, że białe dziury mogą powstać, gdy materia czarnej dziury wyłoni się zza horyzontu zdarzeń, położonego w kierunku przeciwnym do termodynamicznej strzałki czasu.
Jednocześnie pełna mapa czasoprzestrzenizawiera zarówno czarne, jak i białe dziury i w zasadzie na pełnej mapie czasoprzestrzeni nie może istnieć oddzielna formacja wyłącznie „czystej” czarnej lub tylko „czystej” białej dziury.
XX wieku radziecki fizyk teoretyczny IgorNovikov (ASC FIAN), wychodząc z teorii względności, doszedł do wniosku, że w przestrzeni powinny istnieć obiekty o właściwościach przeciwnych do czarnych dziur. Nazwał je białymi dziurami.
Kompletne rozwiązanie Schwarzschilda zawiera zarówno czarne, jak i białe dziury. Uważa się, żeBiałe dziury Schwarzschildaobecnie nie istnieje.Kompletne rozwiązanie Kerra zawiera zarówno czarną, jak i białą dziurę. Biała dziura Kerra (wynik rozwiązania Kerra dla czarnych dziur) powstaje w jednym wszechświecie, gdy czarna dziura powstaje w innym.
Historia powstania teorii białych dziur
Po raz pierwszy astrofizycy zIzrael - Shlomo Heller i Alan Retter stwierdzili, że źródłem niezrozumiałego błysku promieniowania gamma, któremu przypisano numer GRB060614, była biała dziura.
Ognisko zarejestrowano w 2006 roku.Naukowcy twierdzą, że tego typu promieniowanie gamma występuje podczas narodzin czarnych dziur i dzieli się na dwa typy. Długie rozbłyski trwają około dwóch sekund i powstają w wyniku przemiany masywnych gwiazd w czarne dziury, natomiast krótkie rozbłyski, trwające krócej niż sekundę, powstają po zderzeniu dwóch gwiazd neutronowych.
Anomalny wybuch GRB 060614 był niezwykły, ponieważ wybuch trwał ponad 100 sekund, ale nie powstała tam czarna dziura.
Naukowcy tak twierdzą, jeśli założymyistnienie białych dziur, to możemy sobie wyobrazić, że doszło do wyrzucenia materii z czarnej dziury, która znajdowała się za horyzontem zdarzeń. Zaszło zjawisko odwrotne do procesu zachodzącego wewnątrz czarnej dziury, która przyciąga wszystko do siebie w wyniku działania niesamowicie potężnych sił grawitacyjnych.
Jak wygląda biała dziura?
Wyobraź sobie kulę o takiej potwornej masie,że z jego powierzchni można oderwać tylko z prędkością światła. To jest czarna dziura. Jego promień nazywa się grawitacyjnym. Jeśli cała materia Słońca zostanie ściśnięta w kulę o promieniu trzech kilometrów, zamieni się w czarną dziurę.
Promień grawitacyjny jest również nazywany horyzontem.wydarzenia. Jeśli za nią, wewnątrz kuli, spadnie jakiś przedmiot, na przykład statek kosmiczny lub kawałek gwiezdnej materii, to już nie wróci. Ogromne siły grawitacyjne wciągną go do czarnej dziury i tam rozerwą na cząstki elementarne.
Atomy z czarnej dziury wpadają do białej dziury i natychmiast z niej wylatują, ale w innym wszechświecie. I wylatują z przyszłości w przeszłość. Biała dziura to czarna dziura odwrócona w czasie.
Białe dziury są niestabilne. Gdy tworzy się w nich materia, siły grawitacyjne rosną iw pewnym momencie zapadają obiekt, zamieniając go w czarną dziurę.
Być może wszystkie białe dziury, które powstały natychmiast po Wielkim Wybuchu, są teraz dosłownie martwe, więc nie możemy ich zobaczyć.
Gdzie szukać białych dziur?
Kwazary, najjaśniejszeobiekty kosmiczne w przestrzeni kosmicznej i aktywne jądra galaktyczne. Naukowcy Alon Retter i Shlomo Heller zasugerowali, że białe dziury powstają całkowicie spontanicznie w przestrzeni i po wyrzuceniu całej materii na raz umierają.
Nie można ich uważać za ciała kosmiczne, są raczej „oknami” Wszechświata, które żyją tylko przez kilka minut. Nie można przewidzieć czasu i miejsca narodzin białych dziur.
Przede wszystkim za rolę takich spontanicznych okien,Według Rettera i Hellera odpowiednie są rozbłyski gamma, które są najsilniejszymi eksplozjami z promieniowaniem cząstek o wysokiej energii, które trwają dwie sekundy lub dłużej. Ich ślady są obserwowane w różnych rejonach Wszechświata przez wiele miliardów lat świetlnych od nas. Gdyby wybuch promieniowania gamma miał miejsce w pobliżu, życie na Ziemi zostałoby szybko zniszczone.
Jakie wydarzenia mogą być związane z białymi dziurami?
Izraelscy astronomowie Alon Retter i Shlomo Hellersugerują, że anomalny rozbłysk gamma GRB 060614, który miał miejsce w 2006 roku, był białą dziurą. Alon Retter wierzy, że białe dziury po powstaniu natychmiast ulegają rozpadowi, co jest procesem przypominającym Wielki Wybuch Retter i jego współpracownicy nazwali to „Małym Wybuchem”.
GRB 060614 - GRB wykryto 14 czerwca2006 przez Swift Orbital Observatory. Niezwykłe właściwości tego rozbłysku podały w wątpliwość konsensus naukowy, jaki rozwinął się do tego czasu w odniesieniu do poprzedników rozbłysków gamma i czarnych dziur.
Wszystkie wcześniej odkryte rozbłyski gamma podzielono nadwie kategorie: długie (ponad dwie sekundy) i krótkie. Domniemanym źródłem długich rozbłysków są masywne gwiazdy bardzo odległe od Ziemi w momencie zapadnięcia się w czarną dziurę. Ten mechanizm powstawania rozbłysku gamma sugeruje, że po nim powinien nastąpić wybuch supernowej.
Możliwe źródła krótkich impulsównazywano połączeniem dwóch gwiazd neutronowych w czarną dziurę, połączeniem gwiazdy neutronowej i czarnej dziury lub połączeniem dwóch czarnych dziur. Oprócz czasu trwania rozbłysku kategorie różnią się także średnią energią (częstotliwością) kwantów gamma; w przypadku krótkich rozbłysków jest ona znacznie wyższa.
GRB 060614 nie pasował do istniejącego obrazuobserwacje. Czas trwania rozbłysku gamma wynosił 102 sekundy, poświata rentgenowska trwała ponad tydzień. Został zarejestrowany w galaktyce w konstelacji Indian, położonej 1,6 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Czasowa długość GRB 060614 wskazywała, że należy on do kategorii długich impulsów.
Optyczna krzywa światła z GRB 060614
Dominująca teoria długiego wybuchuprzewidział wykrycie masywnej supernowej za pomocą obserwacji optycznych. Jednak żadne z obserwatoriów obserwujących ten obszar nieba nie odkryło ani supernowej, ani sygnatury widmowej atomów niklu-56, które powinny powstać w wyniku zapadnięcia się gwiazdy.
Galaktyka macierzysta GRB 060614 jest niewielka (około jednej setnej masy Drogi Mlecznej) i zawiera bardzo mało gwiazd, które mogą stać się supernową lub źródłem długich wybuchów.
Jednocześnie GRB 060614 wg danychObserwacje można podzielić na dwie części: początkowy impuls o czasie trwania krótszym niż 5 sekund z wysokoenergetycznych kwantów gamma i kolejny strumień o długości prawie 100 sekund z kwantów gamma o niższej energii. Obserwacje krótkich błysków o podobnym wzorze promieniowania, które były już dostępne w tamtym czasie, mogą dać powód do zaklasyfikowania GRB 060614 do tej samej klasy, ale był on około 8 razy silniejszy.
Stanowisko naukowców na białych dziurach
Nikt jeszcze nie zdołał dostrzec białej dziury, dopókiże to tylko teoria, która wydaje się wystarczająco jasna i interesująca. Zwolennicy tej teorii uważają, że są one trudne do znalezienia, ponieważ znajdują się w obszarach, w których nie ma kosmicznej substancji, ponieważ jest ona zdolna do zniszczenia białej dziury. Jeden atom może sprawić, że taki obiekt stanie się niestabilny i wybuchnie.
Obecnie istnieją nieznane obiekty fizyczne, któremożna wiarygodnie uznać za białe dziury, teoretyczne mechanizmy ich powstawania, poza reliktowym, bezpośrednio po Wielkim Wybuchu, również są nieznane, nie ma też przesłanek do metod ich poszukiwania (w przeciwieństwie do czarnych dziur, które należy lokalizować na przykład w centrach dużych galaktyk spiralnych).
Czytaj więcej:
Największa góra lodowa na świecie upadła, fragmenty ruszyły na północ. Czy to jest niebezpieczne?
Spójrz na 8 bilionów pikseli obrazu Marsa
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić