Găurile negre, acele fiare gravitaționale care se numesc astfel pentru că lumina nu poate scăpa de ghearele lor, sunt de departe cele mai misterioase lucruri din univers.
Dar o nouă teorie sugerează că găurile negre s-ar putea să nu fie deloc negre. Potrivit unui nou studiu, aceste găuri negre pot fi alternativ stele întunecate care găzduiesc fizica ciudată la baza lor. Această fizică nouă și misterioasă ar putea determina aceste stele întunecate să emită un tip ciudat de radiații. La rândul său, această radiație ar putea explica tot misterul Materie întunecată În univers, care scoate totul afară, dar nu emite lumină.
Legate de: Cele mai mari 11 întrebări fără răspuns despre materia întunecată
Stele întunecate
Datorită teoriei lui Einstein despre Relativitatea generalăCare descrie modul în care materia distorsionează spațiul-timp, știm că unele stele masive se pot prăbuși asupra lor până la punctul în care continuă să se prăbușească, micșorându-se la un punct foarte mic – singularitatea.
Odată formată singularitatea, ea se înconjoară cu orizontul evenimentelor. Este singura stradă cu sens unic din univers. La orizontul evenimentelor, forța gravitațională a unei găuri negre este atât de puternică încât pentru a pleca, trebuie să călătoriți mai repede decât lumina. Deoarece călătoria la viteze mai mari decât viteza luminii este strict interzisă, orice lucru care trece pragul va eșua definitiv.
Prin urmare, există o gaură neagră.
Aceste afirmații surprinzător de simple au rezistat decenii de remarci. Astronomii au observat cum atmosfera unei stele este absorbită într-o gaură neagră. Au văzut stele orbitând găuri negre. Fizicienii de pe Pământ au auzit undele gravitaționale emise de coliziunea găurilor negre. Am capturat chiar și o fotografie a „umbrei” găurii negre – gaura pe care o purta din strălucirea gazului din jur.
Legate de: Cele mai ciudate 12 ființe din univers
Cu toate acestea, misterele rămân în centrul științei găurilor negre. Proprietatea care definește o gaură neagră – singularitatea – pare a fi imposibilă din punct de vedere fizic, deoarece materia nu se poate prăbuși într-un punct foarte mic.
Motoare Planck
Aceasta înseamnă că înțelegerea actuală a găurilor negre va trebui în cele din urmă să fie actualizată sau înlocuită cu altceva care poate explica care este centrul unei găuri negre.
Dar asta nu împiedică fizicienii să încerce.
O teorie despre singularitățile unei găuri negre înlocuiește acele mici puncte de materie infinit comprimată cu ceva mai plăcut: un punct de presiune incredibil de mic. Lucru. Aceasta se numește nucleu Planck, deoarece ideea afirmă că materia din interiorul unei găuri negre este comprimată până la cea mai mică scară posibilă, care este lungimea Planck, care este de 1,6 * 10 ^ minus 35 de metri.
Aceasta este … mică.
Cu un nucleu Planck, care nu ar fi singular, gaura neagră nu ar găzdui un orizont de evenimente – nu ar exista niciun loc în care gravitația să depășească viteza luminii. Dar pentru observatorii externi, gravitația ar fi atât de puternică încât arăta ca un orizont de eveniment. Doar observațiile foarte sensibile, pentru care nu avem încă tehnologia, vor putea face diferența.
Materie întunecată
Problemele de rădăcină necesită soluții radicale, așa că înlocuirea „singularității” cu „nucleul lui Planck” nu este exagerată, deși teoria este cu greu mai mult decât un desen slab al unui contur, unul fără fizică sau Matematica Pentru a descrie acest tip de mediu cu încredere. Cu alte cuvinte, nucleele lui Planck sunt echivalentul fizic al ideilor de scuipat.
Acesta este un lucru la îndemână, deoarece singularitățile au nevoie de o gândire serioasă în afara cutiei. Și pot exista unele efecte secundare suplimentare. De exemplu, explicând misterul materiei întunecate.
Materia întunecată reprezintă 85% din masa universului, dar nu interacționează niciodată cu lumina. Putem determina existența sa numai prin efectele gravitației asupra materiei luminoase obișnuite. De exemplu, putem urmări stele care orbitează centrele galaxiilor și putem folosi viteza lor orbitală pentru a calcula cantitatea totală de masă din acele galaxii.
Într-o lucrare nouă, a fost trimisă pe 15 februarie în baza de date a preimprimării arXivFizicianul Igor Nikitin de la Institutul Fraunhofer pentru algoritmi științifici și calculatoare din Germania a luat ideea „singularității radicale” și a împins-o înainte. Potrivit lucrării, nucleele Planck pot emite particule (deoarece nu există orizont de evenimente, aceste găuri negre nu sunt complet negre). Ar putea fi o particulă familiară sau ceva nou.
Poate că este o formă de particulă care ar putea explica materia întunecată. Nikitin a scris că dacă găurile negre ar fi într-adevăr stele Planck și ar emite în mod constant un flux de materie întunecată, ar putea explica mișcarea stelelor în galaxii.
Probabil că ideea sa nu va susține o examinare ulterioară (există mult mai multe dovezi ale materiei întunecate decât afectarea mișcării stelelor). Dar este un exemplu excelent al modului în care trebuie să venim cu cât mai multe idei posibile pentru a explica găurile negre, pentru că nu știm niciodată ce legături ar putea exista cu alte mistere nerezolvate din univers.
Publicat inițial pe Live Science.
„Organizator. Scriitor general. Prieten al animalelor de pretutindeni. Specialist în cultură pop. Expert în internet amator. Explorator.”