С того самого момента, как Альберт Эйнштейн нашел в собственных уравнениях гравитационные волны, прошло 105 лет – мгновение по меркам Вселенной, ну и для населения земли это не настолько не мало. Тем не наименее за прошедшее столетие мы узнали о Вселенной столько новейшего! Намного больше, чем подразумевал Эйнштейн. Представьте для себя его изумление, застань он обнаружение гравитационных волн либо публикацию первого снимка темной дыры. Что уж гласить о открытиях лауреатов Нобелевской премии по физике 2020 года – ее удостоились Роджер Пенроуз из Англии, Райнхард Генцель из Германии и Андреа Гез из США. Пенроуз математически обосновал, что темные дыры должны возникать в обыкновенном для вселенной процессе: при взрывах сверхновых. А Генцель и Гез нашли сверхмассивный малогабаритный объект в центре Млечного Пути. Небесное тело, открытое лауреатами, сделалось первым найденным в мироздании объектом, который полностью буквально является темной дырой. Да и это еще не все. Не так давно интернациональная группа астрологов обосновала, что у крутящихся темных дыр могут существовать «волосы», другими словами доп характеристики, которые зависят от поглощенной материи.
Ученые нашли у темных дыр «волосы»!
Аксиома отсутствия волос
Согласно аксиоме отсутствия волос, темные дыры можно обрисовать методом решения гравитационных и электромагнитных уравнений Эйнштейна-Максвелла (ОТО), из которых следует, что темные дыры могут иметь всего три свойства — массу, угловой момент (скорость вращения, спин) и электронный заряд. Если эти значения сходятся, то эти темные дыры можно именовать близнецами — наблюдающий не сумеет отличить их друг от друга даже если они будут образованы совсем различными методами.
Отмечу, что математического подтверждения общей аксиомы о отсутствии волос не существует, потому арифметики именуют ее догадкой. Потому что никакой иной наблюдаемой инфы о этих пожирающих свет объектах нет, они кажутся ученым гладкими и неповторимо «лысыми» – некие физики молвят, что темные дыры напоминают лысую голову без волос.
Темная дыра – область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой так велико, что даже фотоны не света не могут ее покинуть.
Некие физики ассоциируют темные дыры с головой без волос. Но, они, может быть, ошибаются.
Результаты новейшего исследования, но, ставят под колебание аксиому отсутствия волос либо, по последней мере, ее всепригодное применение: при помощи компьютерного моделирования создатели работы показали, что «экстремальные» темные дыры — те, чей спин либо электронный заряд стопроцентно исчерпан — вправду имеют несколько тонких «волосков». Создатели исследования, размещенного в журнальчике Physical Review D также отмечают, что «волосы» темных дыр в один прекрасный момент можно будет найти при помощи сенсоров гравитационных волн (LIGO и VIRGO).
Еще более интересных статей о крайних открытиях в области физики и космологии читайте на нашем канале в Yandex.Дзен. Там часто выходят статьи, которых нету на веб-сайте.
Откуда у темных дыр «волосы»?
В протяжении почти всех лет ученые находили методы обойти аксиому о отсутствии волос при помощи разных лазеек. Исследователи также находили индивидуальности, которые указывали бы на существование неведомых базовых полей, способных вести взаимодействие с темными дырами.
В 2012 году математик Стефанос Аретакис и его коллеги из Института Торонто представили, что на горизонте событий неких темных дыр могут наблюдаться непостоянности. Эти непостоянности практически присваивали бы неким областям горизонта событий темной дыры наиболее мощное гравитационное притяжение, чем остальным, что сделало бы схожие темные дыры различимыми.
Работа Аретакиса и его коллег показала, что собственный след в виде возмущения на облегченной модели невращающейся экстремальной темной дыры может бросить скалярное поле, подарив темной дыре «волосы». Конкретно «волосы» исследователи окрестили зарядом Аретакиса, который различен у каждой темной дыры.
Как пишет Quanta Magazine, сейчас мы знаем о существовании 1-го скалярного поля – поле Хиггса. Поле Хиггса, но, нестабильно и стремительно распадается, но не остальные скалярные поля, связанные с черной материей, черной энергии и разными нитями теории струн. Команда исследователей из Массачусетского института в собственной работе показала, что экстремально крутящиеся темные дыры могут иметь гравитационный эквивалент заряда Аретакиса.
Скалярное поле в неких теориях гравитации употребляется для описания гравитационного поля.
«То, что Аретакис нашел при помощи собственного математического анализа – это то, что на горизонте остался след скалярного поля, — пишут создатели исследования. Это так именуемый заряд Аретакиса, и мы нашли, что существует аналогичный заряд, связанный с гравитационным полем».
Читайте также: Темные дыры можно употреблять в качестве источника нескончаемой энергии
Физики считают, что гравитационные волосы появляются из-за возмущений в кривизне пространства-времени на горизонте событий темной дыры и зависят от того, как темная дыра была сформирована. Так как есть различия в четких деталях того, как появляется любая темная дыра, это значит, что у каждой темной дыры будут различные гравитационные «волосы», даже если масса, скорость вращения и заряд темных дыр схожи.
Существует также возможность того, что гравитационные «волосы» могут быть увидены во время слияния темных дыр. Другими словами если когда-нибудь «волосы» получится найти, ученые сумеют получить ценное осознание физики вне рамок Обычной модели. Отметим, что создатели новейшего исследования не опровергли аксиому отсутствия волос, но проявили, что она применима не ко всем черным дырам.
Источник: