Čo by to vlastne boli čierne diery
Namiesto toho obaja vedci tvrdia, že sú to skutočne bizarné kozmické objekty naplnené temnou energiou - záhadná sila, o ktorej sa domnievame, že riadi zrýchlenú expanziu vesmíru - podľa materiálu, ktorý v stredu zverejnila organizácia Live Science.
Podľa drvivej väčšiny fyzikov sú čierne diery gravitačné príšery, miesta vo vesmíre, kde je aglomerácia hmoty taká veľká na takom malom priestore, že generovaná gravitácia pohlcuje všetko okolo seba, vrátane svetla (odtiaľ názov čierna diera). ). Ak by sme vypustili do čiernej diery (samozrejme niečo, čo sa neodporúča), mali by sme sa podľa fyziky dostať na miesto tak nekonečne malé, ako aj nekonečne husté, zvané singularita, obklopené horizontom udalosti, tou hranicou ktorá kedysi prekročila, znemožňuje dostať sa z čiernej diery, a to ani pre fotóny, píše Agerpres.
„Ak sú čierne diery v skutočnosti singulárnymi objektmi, potom sa zrýchlená expanzia vesmíru stane prirodzeným dôsledkom Einsteinovej všeobecnej teórie relativity,“ uviedol Kevin Croker, astrofyzik z havajskej univerzity v Manoa.
Croker a jeho kolega opísali novú hypotézu v štúdii zverejnenej koncom augusta v Astrophysical Journal. Ak majú títo dvaja pravdu a jedinečnosť v srdci čiernej diery možno nahradiť nahromadením temnej energie zodpovednej za rozpínanie vesmíru, potom má táto hypotéza potenciál spôsobiť revolúciu v poli fyziky týchto ultrahustých objektov.
Dvaja vedci sa pôvodne nepustili do zisťovania, čo sa nachádza vo vnútri čiernej diery. Croker a Joel Weiner, emeritný profesor matematiky na tej istej univerzite, skúmali Friedmannovy rovnice, zjednodušené verzie odvodené z Einsteinových rovníc všeobecnej relativity (relativita popisuje, ako hmotná a energetická krivka časopriestorového kontinua).
Fyzici na opísanie rozpínania vesmíru používajú Friedmannovy rovnice, pretože sú jednoduchšie ako telo rovníc, ktoré použil Einstein na opísanie relativity. Obaja objavili, že aby sa mohli riadiť Friedmannovými rovnicami, mali by sa izolované a ultradense oblasti vo vesmíre, ako napríklad čierne diery alebo neutrónové hviezdy, opísať rovnakým matematickým postupom ako pre všetky ostatné oblasti vesmíru. Väčšina kozmológov verí, že v takých hustých a masívnych štruktúrach, ako sú čierne diery, fyzikálne zákony prestávajú existovať a implicitne nemá odkaz na ne zmysel.
"Ukázali sme, že existuje iba jeden spôsob, ako správne zostaviť tieto rovnice. A ak to urobíme, čo je jediný správny spôsob, ako to urobiť (z matematického hľadiska), nájdeme niekoľko mimoriadne zaujímavých vecí," uviedol Croker. pre živú vedu.
Výsledky týchto dvoch naznačujú, že všetka tmavá energia potrebná na zrýchlenú expanziu vesmíru by mohla byť obsiahnutá výlučne v týchto ultrahustých objektoch, ktoré nazývame čierne diery. Základy tohto objavu sú výlučne matematické a sú založené na interpretácii Friedmannových rovníc.
Vo vedeckom článku zaslanom do The Astrophysical Journal 7. septembra na publikáciu s recenziou obaja predstavili tieto alternatívy k čiernym dieram, objektom, ktoré nazvali GEODE (Generic Objects of Temná energia - všeobecné objekty z temnej energie). GEODE môžu pomôcť vysvetliť pozorovania gravitačných vĺn uskutočnené v roku 2016.
Podľa Friedmannových rovníc tieto ultrahusté vesmírne objekty časom priberajú jednoducho kvôli rozpínaniu vesmíru, aj keď v ich blízkosti nie je žiadna hmota na konzumáciu. Rovnako ako svetlo, ktoré cestuje rozširujúcim sa priestorom, stráca energiu (efekt známy ako červený posun), hmota s rozširovaním priestoru stráca váhu. Tento efekt je zvyčajne taký malý, že si ho nemožno všimnúť. Ale v takzvaných relativistických materiáloch - ultrahustých oblastiach, kde sú vnútorné tlaky obrovské - je tento efekt pozorovateľný. Temná energia je relativistický materiál a jej tlak pôsobí opačným smerom ako baryónová (bežná) hmota. Takže predmety vyrobené z temnej energie (napríklad hypotetický GEODE) sa časom stávajú ťažšími a ťažšími.
"Svetlo je trochu čudnejšie. V mnohých ohľadoch sa chová neintuitívne. Ľudia neočakávajú, že sa s týmto správaním stretnú aj v iných objektoch," uvádza Croker, v tomto prípade na výstave GEODE.
Existencia GEODE sa navrhuje teoreticky od 60. rokov 20. storočia, ale možnosť existencie týchto objektov sa matematicky demonštrovala až nedávno.
Takéto objekty môžu poskytnúť jednoduché vysvetlenie kozmických udalostí, ako je napríklad zrážka medzi čiernymi dierami. V roku 2016 tímy koordinujúce americký experiment LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) a jeho európsky ekvivalent VIRGO oznámili, že získali prvé pozorovania zrážky medzi čiernymi dierami, ale výpočet hmotností týchto dvoch čiernych dier priniesol neočakávané výsledky - ľudia vedci očakávali, že masy budú buď oveľa väčšie, alebo oveľa menšie, ako je výsledok týchto výpočtov.
Na rozdiel od čiernych dier, ktoré podľa Hawkinga časom strácajú hmotnosť (emitovaním žiarenia pomenovaného podľa britského vedca), GEODE časom masovo rastú. Dva GEODY, ktoré sa vytvorili počas mladosti vesmíru a zrazili sa, kým sa zrazili, narástli väčšie ako bežné čierne diery. V tom čase hmotnosti týchto GEODE zodpovedali masám, ktoré vstúpili do kolízie pozorovanej experimentmi LIGO a VIRGO. Existencia GEODE (namiesto čiernych dier) by teda poskytla jednoduchšie riešenie pre pozorovania uskutočnené dvoma experimentmi na gravitačných vlnách.
V službe Instagram ProTV News nájdete obrázky okamihu z celého sveta!
Zadarmo sa prihláste na odber bulletinu Pro TV News na WhatsApp. Dostávajte každý deň najdôležitejšie správy do telefónu!