1963 yılında matematikçi Roy Kerr, Einstein'ın denklemlerine uzay-zamanı doğru şekilde tanımlayan bir çözüm buldu.
Açısal momentumun fiziksel olduğunu hatırlayın.dönme hareketinin miktarını karakterize eden ve kütlenin ne kadar döndüğüne, uzayda nasıl dağıldığına ve dönüşün kendisinin hangi açısal hız ile gerçekleştiğine bağlı olan bir miktar.
Kara delikler nedir?
Yardımcı olan bilinen dört kara delik türü vardır.Genel görelilik teorisinde yer çekimi kuvvetini tanımlayan Einstein denklemlerinin çözümlerini sunmak. Bunlardan ikisi dönüyor: Bunlar Kerr ve Kerr-Newman kara delikleri.
Fotoğraf: ESO/M. Kornmesser, CC BY 4.0, Wikimedia Commons aracılığıyla
Kerr kara delikleri, ünlülerin adını almıştır.matematikçi Roy Kerr. Dönen bir kara deliğin davranışını tanımlayan denklemlere çözümler bulan oydu. Daha sonra, Ezra Newman tarafından desteklendiler. Dönme hareketi ile karakterize edilen büyük bir nesnenin bulunduğu uzay-zamanın geometrisini doğru bir şekilde tanımladı. Kerr-Newman kara deliklerini genellikle statik olan Schwarzschild deliklerinden ayıran ikinci faktördür. Ek olarak, Kerr-Newman kara deliklerinin bir ergosferi vardır. Bunun, olay ufku ile statik sınır arasında yer alan dönen bir kara deliğin yakınındaki bir uzay-zaman bölgesi olduğunu hatırlayın. Ergosfer içindeki nesneler, Lense-Thirring etkisi nedeniyle kaçınılmaz olarak kara delik ile birlikte döner.
Sorun nedir?
Bir kara delik kararlıysa, sonundayerçekimi dalgaları tarafından sert bir şekilde vurulduktan sonra bile Kerr'in matematiksel tanımına dönecektir. Bu uzay devleri kararsız olsaydı, Einstein'ın yerçekimi teorisinin temel düzeyde değiştirilmesi ve bilim camiasının uzay devleri hakkındaki tüm bilgileri gözden geçirmesi gerekecekti. Her şey Kerr'in istikrarının haklı olduğunu gösteriyordu, ancak kanıtlanamadı.
Bilim adamları ne öğrendi?
Sorunu çözmek için bilim adamları soruya baktıBir kara deliğe düşen yerçekimi dalgalarının onu değiştirip değiştiremeyeceği veya tamamen yok edip edemeyeceği hakkında. Örneğin, bir şarap kadehi hayal edin, diye yazıyor Quanta Magazine. Yeterli ses dalgası yönlendirilirse, kapasitansın rezonans frekansıyla tam olarak eşleşirse, titreşmeye ve hatta kırılmaya başlayacaktır. Sonuç olarak fizikçiler, yerçekimi dalgaları bir kara deliğe çarptığında benzer bir rezonans tipi fenomenin gerçekleşip gerçekleşemeyeceğini merak ettiler.
Fotoğraf: NASA Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Araştırmada bilim insanları şunu ortaya koydu:Bir kütleçekim dalgası Kerr kara deliğinin olay ufkunu geçip onun "içinde" sona erdiğinde meydana gelecektir. Hesaplamalar bunun kütlesini ve dönüşünü değiştirebileceğini, ancak yine de Kerr denklemleriyle tanımlanan nesne olacağını gösterdi.
Böylece araştırmacılar yavaş yavaş şunu gösterdiler:Dönen kara delikler, yerçekimsel dalgalara az miktarda maruz kalmanın bir sonucu olarak "çökmez". Teorisyenler önümüzdeki birkaç yıl içinde sonuçlarını keyfi açısal momentum durumuna genelleştireceklerini umuyorlar.
Sonuç nedir?
Şimdiye kadar, kararlılık yalnızca aşağıdakiler için kanıtlanmıştır:karadeliğin açısal momentumunun kütlesine oranının 1'den çok daha az olduğu yavaş dönen kara delikler. Hızla dönen nesnelere gelince, bilim adamları o kadar emin değildi. Ayrıca fizikçiler, aynı kararlılığı sağlamak için açısal momentumun kütleye oranının ne kadar küçük olması gerektiğini bilmiyorlardı.
Uzunluklarında sadece bir adım olduğunu düşünürsekÇalışmanın yazarlarından Princeton Üniversitesi'nden Sergiu Kleinerman, kanıtın küçük açısal momentum varsayımına dayandığını belirterek, "On yılın sonunda Kerr hipotezinin tam olarak çözülmesi hiç de şaşırtıcı olmayacaktır" dedi. istikrar ortaya çıkıyor."
Daha fazla oku:
Bilim adamları galaksilerden 50 kat daha büyük bir kara delik buldular
Fizikçiler suyun düşük sıcaklıklarda iki sıvıya dönüştüğünü gösterdiler.
Rusya, termonükleer bir reaktörün enerjisine dayanabilecek bir alaşım icat etti
Kapak fotoğrafı: ESO/L. Calçada, CC BY 4.0, Wikimedia Commons