Her ne kadar yeni türden gizemli nesne şimdilik varsayımsal bir matematiksel yapı, yeni simülasyonlar,
Herşey nasıl başladı?
Yerçekimi olmasaydı yeni bir araştırma olmazdıdalgalar Bunlar yerçekimi alanında dalgalar gibi ilerleyen değişikliklerdir. Hareketli kütleler tarafından yayılırlar, ancak radyasyondan sonra onlardan ayrılırlar ve bu kütlelerden bağımsız olarak var olurlar. Matematiksel olarak uzay-zaman ölçüsünün bozulmasıyla ilişkilidir ve "uzay-zaman dalgalanmaları" olarak tanımlanabilir. Başka bir deyişle bunlar, ivmeyle hareket eden büyük cisimlerden uzaklaşan uzay-zamandaki dalgalanmalardır. Bir nesnenin ivmesi ve kütlesi ne kadar yüksek olursa, titreşim de o kadar büyük olur.
Yerçekimi dalgalarından ilk kez bahsediyorumBir asır önce genel görelilik teorisi (GTR) çerçevesinde varlıklarını öngören seçkin fizikçi Albert Einstein. Ancak bunlar ancak 2015 yılında keşfedildi ve kara deliklerin varlığının doğrulanması astrofizik dünyasını şok etti.
Kara delik kavramı. Fotoğraf: “Alain”
Kara delik, uzay-zamanın bir bölgesidir.hiçbir parçacık veya elektromanyetik radyasyonun onu terk edemeyeceği kadar güçlü bir çekimsel çekime sahip olmak. Bu bölgenin sınırına olay ufku denir. 2019 baharında, dünyanın dört bir yanındaki medya bir kara deliğin (daha doğrusu onun "silüetinin") ilk fotoğrafını gösterdi. Bilimsel keşfin sonuçlarının sunulduğu basın toplantısı, aynı anda altı şehirde - Washington'dan Brüksel ve Tokyo'ya - düzenlendi.
Peki ya #8230;?
Bu keşiflerden ilham alan bir bilim insanı ekibiJohns Hopkins Üniversitesi, teoride benzer çekimsel etkiler yaratabilen ancak Dünya'daki sensörlerin bunları kara delik olarak algıladığı başka nesnelerin olasılığını araştırmaya karar verdi. Fizikçiler bu tür nesnelere topolojik solitonlar adını verdiler. Yeni simülasyonlar bunlardan birini gerçekçi bir şekilde tasvir ediyor. Uzaktan bakıldığında bir kara deliğin bulanık bir fotoğrafı gibi görünüyor, ancak yakından bakıldığında tamamen farklı bir şey.
Soliton nedir?
Bu aşamada nesne varsayımsaldır.Ancak ekibin bunu matematiksel denklemler kullanarak inşa etmesi ve simülasyonlar aracılığıyla neye benzediğini göstermesi, uzayda, Dünya'daki en iyi teleskoplardan bile saklanan başka türde gök cisimlerinin de bulunabileceğini gösteriyor.
Elde edilen verilere göre topolojikSoliton tıpkı bir kara delik gibi uzayı bozar ama farklı davranır. Gerçek bir deliğin güçlü yerçekimi kuvvetinden kaçamayan zayıf ışık huzmeleri yayar.
Gözlemcinin görüş hattında bir nesnenin, bir kara deliğin ve topolojik bir solitonun bulunmamasından kaynaklanan yerçekimsel merceklenmenin etkilerini gösteren video klip.
Kredi: Pierre Heidmann / Johns Hopkins Üniversitesi
"Işık oldukça bükülmüş, ancak bunun yerinebir kara delikte olduğu gibi emilir, tuhaf hareketlerle dağılır, ta ki bir noktada kaotik bir şekilde size geri dönene kadar. Karanlık noktayı görmüyorsun. Çalışmanın yazarları, gördüğünüz tek şeyin bir "bulanıklık" olduğunu, bunun da ışığın bu garip nesnenin etrafında çılgınca döndüğü anlamına geldiğini yazıyor.
Bir kara deliğin çekim alanı şu şekildedir:Dünya'nın Güneş'in etrafında dönmesi gibi, ışık da merkezden belirli bir mesafede onun etrafında dönebilecek kadar güçlüdür. Kara deliğin "gölgesinin" kenarını tanımlar, böylece gelen herhangi bir ışık "olay ufku"na ulaşacak ve kaçamayacaktır.
Bilim adamları ne yaptı?
Hopkins'teki fizikçiler birkaçını simüle ettiDış uzay görüntülerini sanki bir kamera tarafından çekilmiş gibi kullanan, merceğin önüne bir kara delik ve bir topolojik soliton yerleştiren senaryolar. Sonuç olarak, devasa cisimlerin kütleçekim etkisinden dolayı çarpık görüntüler elde ettiler.
Solitonlar nasıl yapılacağının en iyi modelleri olarak hizmet ediyorKuantum yerçekiminin yeni nesneleri kara deliklere benzemektedir. Daha önce maddenin egzotik formlarına benzer çekimsel etkilere sahip olabilecek bozonik yıldızların, çekim yıldızlarının ve diğer varsayımsal nesnelerin modellerini oluşturmuşlardı.
Kara delik konsepti: Creazilla
"Bu astrofiziksel açıdan önemli olan ilk simülasyon.Çünkü topolojik bir soliton ile bir kara delik arasındaki farkları sanki bir gözlemci onları gökyüzünde görüyormuşçasına karakterize edebiliyoruz” diye açıklıyor çalışmanın yazarları.
Sicim teorisinin bununla ne ilgisi var?
Yeni çalışmanın yazarları sicim teorisinin çeşitli sonuçlarını kullandılar ve 2021'de Einstein'ın genel görelilik teorisini kullanarak topolojik solitonlar oluşturmanın yollarını keşfettiler.
Sicim teorisi, teorik fiziğin bir dalıdır,nesnelerin etkileşim dinamiklerini nokta parçacıklar olarak değil, kuantum dizileri olarak adlandırılan tek boyutlu genişletilmiş nesneler olarak incelemek. Bu teori, Genel Görelilik Teorisi ile kuantum fiziğini birleştirme girişimlerinden biridir.
Yerçekimi ve kuantum dünyası tarihsel olarak ele alınırtam tersi, farklı süreçler. Ancak araştırmacılara göre bu tamamen doğru değil. bilim adamları görelilik ile kuantum dünyasını birleştirmek için "her şeyin teorisi" yaratmaya çalışıyorlardı. Bu süreçte fizikçiler pek çok sıra dışı teori yarattılar; bunlardan biri de sicim teorisiydi.
Yeni çalışma neden bu kadar önemli?
Yeni çalışmanın özelliği tam olarak şudur:Evrenin iç işleyişine ilişkin diğer modellerde bulunmayan temel teorileri açıklar. Kuantum mekaniğini ve Einstein'ın yerçekimi teorisini uzlaştıran sicim teorisini kullanır.
“Bu harika bir araştırmanın başlangıcıprogramlar. Gelecekte kuantum kütleçekiminden gelen yeni madde türlerinden oluşan yeni türde ultra kompakt yıldızlar önerebileceğimizi umuyoruz.”
Daha fazla oku:
Dünyanın ikinci en derin sualtı obrukunun içinden bir fotoğraf çıktı
Güneş'e olabildiğince yaklaştığında Merkür'e ne olduğunu görün
Bilim adamları gizemli antik "canavarın" doğasını anladılar
Kapak fotoğrafı: Yükselez