Црне рупе расту косу, а затим поново почну да ћелав

Pin
Send
Share
Send

Захваљујући њиховој склоности да усисавају све око себе - чак и светлости - црне рупе не откривају трагове о њиховом пореклу или историји. Ова фрустрирајућа чињеница навела је научнике током 1960-их да изјављују да црне рупе "немају длаке". Тиме су истраживачи мислили да црне рупе имају врло мало карактеристика које би могле да раздвоје једну од друге.

Сада, нове калкулације сугеришу да неке црне рупе могу расти косу, али не могу дуго да је задрже. Према новом раду, црне рупе које се врте на готово (али не сасвим) максималној могућој ротацији показују нека јединствена својства. Али ова својства не постоје дуго пре него што црна рупа постане „ћелава“ и постане нераздвојна од других такве врсте.

"Ово је занимљиво откриће, јер је пролазно понашање", рекао је аутор студије Лиор Бурко, физичар у компанији Тхеисс Ресеарцх у Калифорнији.

Метафора косе са црном рупом израстала је из математике коју су радили физичари Јацоб Бекенстеин и Јохн Вхеелер током 1960-их и раних 1970-их. Истраживачи су тврдили да се према Еинстеиновој општој теорији релативности црне рупе могу описати са само три опажајућа параметра: њиховом масом, замахом и електричним набојем. Све остало, све остале информације, заробљене су унутар гравитационог повлачења црне рупе и на тај начин их је немогуће уочити. С обзиром на две црне рупе које се подударају са све три вредности, било би функционално немогуће разликовати једну од друге.

Од тада, теоретичари су у лову на нешто што може разликовати црне рупе једна од друге. Ако би научници могли нешто да открију, то би могло отворити нова открића о пореклу одређених црних рупа. На примјер, док се сматра да су многе црне рупе остаци срушених звијезда, неке су се могле формирати одмах након Великог праска, стојећи из ненормално густих подручја у најранијој универзалној тканини. Једна од тих исконских црних рупа била би нераздвојна од звјездане црне рупе када би двије имале исту масу, угаони момент и електрични набој.

Током 2018. године, група истраживача предвођена физичаром Дејаном Гајићем са Универзитета у Цамбридгеу открила је да екстремне црне рупе, оне са највећим могућим електричним набојем, имају јединствена својства која могу разликовати објекте један од другог. Ова својства укључивала су мерљиве промене у хоризонт догађаја црне рупе (тачка у којој гравитациона сила је толико јака да светлост не може да изађе) и њен Цауцхи хоризонт (тачка у којој се узрочни однос између прошлости и будућности распада због ефекти јаког гравитационог поља савијања времена).

Бурко и његове колеге постали су заинтересовани да ли јединствена својства могу да се држе у црним рупама које су готово екстремне, али не сасвим. Истраживачи су урадили математику за две врсте црних рупа. Прва је готово екстремна Реисснер-Нордстромова црна рупа, врста црне рупе која има готово највећи могући електрични набој, али се не окреће. Друга, скоро екстремна Керрова црна рупа, је врста црне рупе која се ротира при скоро максималном окретају, али нема електрични набој.

У обе ове скоро екстремне црне рупе, истраживачи су пронашли доказе о „длаци“ - неко време. Јединствена својства скоро екстремних црних рупа су мерљива када се формира симулирана црна рупа, истраживачи су известили 15. новембра у часопису Пхисицал Ревиев Ресеарцх, али временом опадају у квадратичној функцији времена. То значи да се вредности у почетку брзо смањују, а затим настављају да се смањују спорије како време пролази. (Истраживачки тим није израчунао колико ће се то брзо догодити у стварном времену, а то би се разликовало у зависности од масе, центрифуге и набоја дате црне рупе.)

"За кратко се време понаша као да има косу као да се максимално врти црна рупа", рекао је Бурко за Ливе Сциенце. "Али након неког времена почиње губити ову косу тако да с временом поново постане ћелава."

Иако су све ове калкулације тренутно теоретске, постоји нада за запажања у стварном свету која би се подударала са или су супротна налазима. Експеримент Ласер Интерферометер Гравитацијско-таласна опсерваторија (ЛИГО) сада активно мери гравитационе таласе, који су валови у простор-времену створени масивним објектима попут неутронских звезда и црних рупа. ЛИГО користи две приземне опсерваторије за мерење гравитационих таласа. А ова мерења би могла да дају поглед на длакаве црне рупе.

Предстојећи пројекат, Ласерска интерферометрска свемирска антена (ЛИСА), лансираће три свемирске летелице за откривање гравитационих таласа из свемира. Пројекат је осмишљен тако да детектује гравитационе таласе из супермасивних црних рупа. Не може се рећи колико ће дуго морати да прођу ови експерименти да би ухватили готово екстремну црну рупу у акцији, рекао је Бурко, али ако се неко појави, његови гравитациони таласи могу имати длаке.

Pin
Send
Share
Send