Czarne dziury to miejsce we wszechświecie, w którym nie widać świecącego słońca, parafrazując rockowo-muzyczne włosy z lat 60. Ale mówiąc o „włosach”, grupa naukowców twierdzi, że te osobliwości mogą mieć materię (czasami nazywaną „włosami”), która może wpływać na ich wygląd.
Jest to splątana koncepcja, którą można rozgryźć (że tak powiem), więc rozpakujmy, co oznaczają nowe badania w Physical Review Letters.
Kiedy zrozumienie czarnej dziury było jeszcze w powijakach w literaturze naukowej, fizyk John Wheeler napisał zdanie, które jest obecnie znane wśród naukowców w tej dziedzinie: „Czarne dziury nie mają włosów”. Jego zdanie odnosiło się do definicji czarnych dziur, które, jak wierzył, sprowadzały się tylko do dwóch czynników: ich masy i ich momentu pędu lub prędkości obrotowej dziury. (Niektóre źródła podają również, że ładunek elektryczny został uwzględniony jako trzeci czynnik).
Załóżmy, że masz czarną dziurę utworzoną z wielkiej gwiazdy, która się implodowała. Chociaż sama gwiazda miała charakterystyczne właściwości, teoria ta głosi, że zniknęłyby w czarnej dziurze. Mówiąc ogólnie, fraza Wheelera mówi, że wszystkie czarne dziury są zasadniczo takie same.
Zrozumienie czarnej dziury sięga 1963 roku, a jej początkiem był „czysty” model czarnej dziury opublikowany po raz pierwszy przez Roy Kerr. Nowe badanie potwierdza, że praca Kerra sprzed 50 lat działa z ogólną teorią względności, teorią Einsteina, która (bardzo prosto) mówi, że prawa natury są spójne we wszechświecie. (Więcej w tym poprzednim artykule Space Magazine.) Ponieważ teoria dotyczy czarnych dziur, silne źródła grawitacji zakrzywiają przestrzeń i czas.
Teoria Kerra tak jestniezgadzają się z przedłużeniem pracy Einsteina, powiedzieli naukowcy. Rozszerzenia te są znane jako teorie skalarno-tensorowe i istnieje kilka odmian tego tematu. Fizyka zajmuje się interakcjami między dwoma różnymi typami pól, skalarem i tensorem. Pola skalarne, zgodnie z tym dokumentem Massachusetts Institute of Technology, przypisują wartości dla każdego obserwowanego punktu przestrzeni. (Pomyśl o mapie temperatur Marsa). Pola tensora mierzą te zmienne względem siebie.
Zespół naukowy obejmował Thomasa Sotiriou, fizyka z International School for Advanced Studies we Włoszech.
Jego zespół, Sotiriou w oświadczeniu, „skupił się na materii, która zwykle otacza realistyczne czarne dziury, obserwowane przez astrofizyków. Materia ta zmusza czystą i prostą czarną dziurę, o której wysunięto hipotezę, że Kerr opracował nowy „ładunek” (włosy, jak to nazywamy), które zakotwiczają je w otaczającej materii i prawdopodobnie w całym wszechświecie.
„Według naszych obliczeń” - dodał - „wzrostowi włosów czarnej dziury towarzyszy emisja charakterystycznych fal grawitacyjnych”.
Ten model nie został jeszcze sprawdzony w pomiarach, więc będzie to coś, na co astronomiczni będą musieli zwrócić uwagę w nadchodzących dziesięcioleciach. Należy również zauważyć, że inni naukowcy odkryli różne problemy z teorią czystej czarnej dziury, którą możesz sprawdzić, jeśli masz takie skłonności.
W międzyczasie możesz przeczytać nowe badanie pod tym linkiem. Dostępna jest również wstępnie opublikowana wersja.
Źródło: Scuola Internzaionale Superiore di Studi Avanzati
