Черные дыры — это астрономические объекты с чрезвычайно сильным гравитационным притяжением, от которого не
Odvtedy fyzici vykonali nespočetné množstvoteoretické a experimentálne štúdie na lepšie pochopenie podstaty týchto kozmologických objektov. Nová štúdia rozširuje chápanie vedcov o jedinečných charakteristikách, vlastnostiach a dynamike čiernych dier.
Víry a čierne diery
Pracovníci Univerzity Ludwiga Maximiliána aFyzikálny inštitút Maxa Plancka nedávno uskutočnil teoretickú štúdiu možnej existencie vírov v čiernych dierach. Podľa štúdie publikovanej v časopise Physical Review Letters by teoreticky mohli existovať.
Až do zverejnenia novej štúdie vedci neštudovali rotujúce čierne diery v zmysle tohto konceptu. Môžu však nielen existovať. Ide skôr o pravidlo ako o výnimku.
Čo urobili vedci?
Vedci vykonali niekoľko výpočtov.Boli založené na nedávno vyvinutom kvantovom modeli čiernych dier založenom na gravitónových Bose-Einsteinových kondenzátoch. Pripomeňme si, že gravitóny sú hypotetické bezhmotné elementárne častice. Sú nositeľmi gravitačnej interakcie a kvánt gravitačného poľa bez elektrických a iných nábojov. Pravdepodobne sa vždy pohybuje rýchlosťou svetla.
Prvý obrázok čiernej diery bol vytvorený pomocou pozorovaní stredu galaxie M87.
Foto: Event Horizon Telescope Collaboration
Kľúčovým cieľom novej štúdie je študovať rotujúce čierne diery na kvantovej úrovni, aby sme zistili, či skutočne umožňujú existenciu vírových štruktúr.
Pretože rotujúce Bose-Einsteinove kondenzátyuž aktívne študované v laboratóriách, je známe, že umožňujú vírovú štruktúru, ak rotujú dostatočne rýchlo. To inšpirovalo vedcov, aby ich hľadali aj v modeloch rotujúcich čiernych dier.
Čo zistili fyzici?
V rámci štúdie vedci ukázali, že čiernadieru s extrémnou rotáciou možno opísať ako gravitónový kondenzát s vírivosťou. Je pozoruhodné, že je to v súlade s predchádzajúcimi štúdiami.
Predtým už fyzici predpokladali tento extrémČierne diery sú odolné voči Hawkingovmu žiareniu. Pripomeňme, že ide o hypotetický proces vyžarovania rôznych elementárnych častíc, najmä fotónov, čiernou dierou. Hawkingovo žiarenie je hlavným argumentom vedcov ohľadom rozpadu malých čiernych dier, ktoré teoreticky môžu vzniknúť pri experimentoch na LHC.
Štúdia tiež ukázala, že akmobilných nábojov, spoločný vír čiernej diery zachytáva magnetický tok kalibračného poľa. V dôsledku toho to vedie k charakteristickému žiareniu, ktoré možno pozorovať experimentálne. Teoretické predpovede vedcov teda otvárajú nové možnosti na pozorovanie nových typov hmoty, vrátane tmavej hmoty z mili-nabitých častíc.
Náčrt čiernej diery s mnohými vírmi. Farby označujú orientáciu a zodpovedajúce zachytené magnetické siločiary sú označené čiernou farbou. Foto: Dvali a ďalší.
Ako poznamenali autori štúdie, vorticita jetoto je úplne nová charakteristika čiernych dier. Na klasickej úrovni (okrem ich kvantovej štruktúry) sú plne charakterizované tromi parametrami: hmotnosťou, spinom a nábojom. Teraz vedci do tohto zoznamu pridali vírivosť.
Čo je spodnom riadku?
Že vedci dokázali údajnéExistencia vírov v čiernych dierach mení vedu. To napríklad vysvetľuje kozmický nesúlad: prečo čierne diery s maximálnym spinom nemajú Hawkingovo žiarenie. Táto teória teda v budúcnosti pripraví pôdu pre nové experimentálne pozorovania a teoretické závery o ich podstate.
Napríklad vírové štruktúry čiernych dier môžuvysvetliť extrémne silné magnetické polia, ktoré vznikajú v aktívnych jadrách galaxií vo vesmíre. Okrem toho môžu potenciálne byť základom takmer všetkých známych galaktických magnetických polí.
Pozorovania gravitačných vĺn zlučovania čiernych dier, z ktorých každá sa vyznačuje vírmi, v budúcnosti pomôžu študovať kvantové aspekty časopriestoru.
Čítaj viac:
Vesmírne lietadlo dopraví náklad na ISS a pristane na bežnom „letisku“
Hviezda sa priblížila k čiernej diere a tá sa roztrhla: vedci to pozorovali z troch ďalekohľadov
Vedci našli stopy genetických mutácií v krvi každého človeka, ktorý bol vo vesmíre