Găurile negre sunt obiecte astronomice cu atracție gravitațională extrem de puternică, din care
С тех пор физики провели бесчисленное количество теоретических и экспериментальных исследований, чтобы лучше понять природу этих космологических объектов. Новое исследование расширяет понимает ученых об уникальных характеристиках, свойствах и динамике черных дыр.
Vortexuri și găuri negre
Personalul Universității Ludwig Maximilian șiInstitutul de Fizică Max Planck a efectuat recent un studiu teoretic asupra posibilei existențe a vortexurilor în găurile negre. Potrivit unui studiu publicat în revista Physical Review Letters, ele ar putea exista teoretic.
Până la publicarea noului studiu, oamenii de știință nu au studiat găurile negre rotative în ceea ce privește acest concept. Cu toate acestea, ele nu numai că pot exista. Aceasta este mai mult o regulă decât o excepție.
Ce au făcut oamenii de știință?
Oamenii de știință au efectuat mai multe calcule.Acestea s-au bazat pe un model cuantic recent dezvoltat de găuri negre, bazat pe condensate graviton Bose-Einstein. Amintiți-vă că gravitonii sunt particule elementare ipotetice fără masă. Sunt purtători de interacțiune gravitațională și cuante de câmp gravitațional fără sarcini electrice și alte sarcini. Probabil că se mișcă mereu cu viteza luminii.
Prima imagine a unei găuri negre a fost realizată folosind observații ale centrului galaxiei M87.
Foto: Event Horizon Telescope Collaboration
Scopul cheie al noului studiu este de a studia găurile negre care se rotesc la nivel cuantic pentru a vedea dacă permit într-adevăr existența structurilor vortex.
Pentru că Bose-Einstein rotativ condenseazădeja studiate în mod activ în laboratoare, se știe că permit o structură de vortex dacă se rotesc suficient de repede. Acest lucru i-a inspirat pe oamenii de știință să le caute și în modelele de găuri negre rotative.
Ce au aflat fizicienii?
Ca parte a studiului, oamenii de știință au arătat că negruo gaură cu spin extrem poate fi descrisă ca un condensat graviton cu vorticitate. În special, acest lucru este în concordanță cu studiile anterioare.
Anterior, fizicienii au presupus deja această extremăGăurile negre sunt rezistente la radiațiile Hawking. Amintiți-vă că acesta este un proces ipotetic de emisie de către o gaură neagră a diferitelor particule elementare, în principal fotoni. Radiația Hawking este principalul argument al oamenilor de știință cu privire la degradarea găurilor negre mici, care teoretic pot apărea în timpul experimentelor la LHC.
Studiul a mai arătat că dacăsarcinile mobile, vortexul comun al găurii negre captează fluxul magnetic al câmpului gauge. Ca rezultat, aceasta duce la radiații caracteristice, care pot fi observate experimental. Astfel, predicțiile teoretice ale oamenilor de știință deschid noi posibilități pentru observarea unor noi tipuri de materie, inclusiv materia întunecată din particule mili-încărcate.
Schiță a unei găuri negre cu multe vârtejuri. Culorile indică orientarea, iar liniile de câmp magnetic capturate corespunzătoare sunt marcate cu negru. Foto: Dvali și alții.
După cum au remarcat autorii studiului, vorticitatea esteaceasta este o caracteristică complet nouă a găurilor negre. La nivel clasic (în afară de structura lor cuantică), ele sunt pe deplin caracterizate de trei parametri: masă, spin și sarcină. Acum, oamenii de știință au adăugat vorticitatea acestei liste.
Care este linia de jos?
Că oamenii de știință au dovedit presupusulexistența vârtejurilor în găurile negre schimbă știința. De exemplu, aceasta explică nepotrivirea cosmică: de ce găurile negre cu spin maxim nu au radiații Hawking. Astfel, în viitor, această teorie va deschide calea pentru noi observații experimentale și concluzii teoretice despre natura lor.
De exemplu, structurile vortex ale găurilor negre potexplica câmpurile magnetice extrem de puternice care apar în nucleele active ale galaxiilor din univers. În plus, ele pot sta la baza aproape tuturor câmpurilor magnetice galactice cunoscute.
În viitor, observațiile undelor gravitaționale ale fuziunii găurilor negre, fiecare dintre ele distinse prin vârtejuri, vor ajuta la studierea aspectelor cuantice ale spațiu-timp.
Citeste mai mult:
Avionul spațial va livra marfă către ISS și va ateriza pe un „aeroport” obișnuit
Steaua s-a apropiat de gaura neagră și a fost ruptă: oamenii de știință au observat acest lucru de la trei telescoape
Oamenii de știință au găsit urme de mutații genetice în sângele fiecărei persoane care a fost în spațiu