Иако је мистериозни објекат новог типа, за сада, хипотетичка математичка конструкција, нове симулације,
Како је све почело?
Без гравитације не би било нових истраживањаталаси То су промене у гравитационом пољу које путују попут таласа. Емитују их покретне масе, али се након зрачења одвајају од њих и постоје независно од ових маса. Математички повезан са пертурбацијом просторно-временске метрике и може се описати као „просторно-временски таласи“. Другим речима, то су флуктуације у простор-времену које се удаљавају од масивних објеката који се крећу убрзано. Што је веће убрзање и маса објекта, то је већа вибрација.
Први пут говорим о гравитационим таласимаизванредног физичара Алберта Ајнштајна, који је пре једног века предвидео њихово постојање у оквиру опште теорије релативности (ГТР). Међутим, откривени су тек 2015. године и то је шокирало свет астрофизике јер је потврдило постојање црних рупа.
Концепт црне рупе. Фотографија: Алаин р
Црна рупа је област простор-временаимајући тако јаку гравитациону привлачност да је не могу напустити честице или електромагнетно зрачење. Граница ове области се зове хоризонт догађаја. У пролеће 2019. медији широм света приказали су прву фотографију црне рупе (тачније њене „силуете“). Конференција за новинаре на којој су представљени резултати научног открића одржана је у шест градова одједном – од Вашингтона до Брисела и Токија.
Шта ако…?
Инспирисан овим открићима, тим научникаУниверзитет Џонс Хопкинс одлучио је да проучи могућност других објеката који би, у теорији, могли да произведу сличне гравитационе ефекте, али да их сензори на Земљи читају као црне рупе. Физичари су такве објекте назвали тополошким солитонима. Нове симулације реално приказују једну од њих. Из даљине изгледа као мутна фотографија црне рупе, али изблиза је нешто сасвим друго.
Шта је солитон?
У овој фази објекат је хипотетички.Али чињеница да га је тим направио користећи математичке једначине и показао како изгледа кроз симулације сугерише да у свемиру можда постоје и друге врсте небеских тела, које се крију чак и од најбољих телескопа на Земљи.
Према добијеним подацима тополошкисолитон искривљује простор на исти начин као црна рупа, али се понаша другачије. Емитује слабе снопове светлости који не могу да побегну од јаке гравитационе силе праве рупе.
Видео снимак који приказује ефекте гравитационог сочива изазваног одсуством објекта у видокругу посматрача, црне рупе и тополошког солитона.
Заслуге: Пјер Хајдман / Универзитет Џонс Хопкинс
„Светлост је веома савијена, али уместоапсорбован, као у црној рупи, распршује се у бизарним покретима, све док вам се у једном тренутку не врати на хаотичан начин. Не видите тамну тачку. Све што видите је „замућење“, што значи да се светлост дивље врти око овог чудног објекта“, пишу аутори студије.
Гравитационо поље црне рупе је такојака да светлост може да се окреће око њега на одређеној удаљености од центра, као што се Земља окреће око Сунца. Дефинише ивицу „сенке“ црне рупе, тако да ће свако упадно светло завршити у „хоризонту догађаја“ и не може да побегне.
Шта су научници урадили?
Физичари у Хопкинсу су симулирали неколикосценарија који користе слике свемира као да су снимљене камером, постављајући црну рупу и тополошки солитон испред сочива. Као резултат тога, добили су искривљене слике услед гравитационог утицаја масивних тела.
Солитони служе као најбољи модели какоНови објекти квантне гравитације изгледају као у поређењу са црним рупама. Претходно су креирали моделе бозонских звезда, грав звезда и других хипотетичких објеката који би могли да имају сличне гравитационе ефекте као егзотичне форме материје.
Концепт црне рупе: Цреазилла
„Ово је прва астрофизички значајна симулацијаобјеката теорије струна, јер можемо окарактерисати разлике између тополошког солитона и црне рупе као да их посматрач види на небу“, објашњавају аутори студије.
Какве везе има теорија струна са тим?
Аутори нове студије користили су различите резултате из теорије струна и 2021. године открили начине да се конструишу тополошки солитони користећи Ајнштајнову општу теорију релативности.
Теорија струна је грана теоријске физике,проучавање динамике интеракције објеката не као тачкастих честица, већ као једнодимензионалних проширених објеката, такозваних квантних струна. Ова теорија је један од покушаја комбиновања опште теорије релативности и квантне физике.
Гравитација и квантни свет се историјски разматрајусупротни, различити процеси. Али, према истраживачима, то није сасвим тачно. научници су покушавали да створе „теорију свега“ — да уједине релативност и квантни свет. У том процесу, физичари су створили многе врло необичне теорије, једна од њих је теорија струна.
Зашто је нова студија толико важна?
Посебност нове студије је управо у томе:објашњава основне теорије о унутрашњем функционисању Универзума које се не налазе у другим моделима. Она користи теорију струна, која помирује квантну механику и Ајнштајнову теорију гравитације.
„Ово је почетак дивног истраживањапрограме. Надамо се да ћемо у будућности заиста моћи да предложимо нове типове ултра-компактних звезда, састављених од нових типова материје из квантне гравитације.
Опширније:
Фотографија се појавила унутар друге најдубље подводне вртаче на свету
Погледајте шта се десило са Меркуром када се приближио Сунцу што је више могуће
Научници су открили природу мистериозног древног "чудовишта"
Насловна фотографија: Иуктерез