Yhdysvaltojen tähtitieteilijät ja kosmologit ovat seuranneet miljoonan suurimman mustan aukon käyttäytymistä ja todenneet, että tähdet putoavat kokonaan läpi ja että heillä on tapahtumahorisontti, jonka Einsteinin suhteellisuusteoria ennustaa, MNRAS-lehdessä julkaistun artikkelin mukaan.
”Emme yrittäneet selvittää, mikä on tapahtumahorisontin muoto, onko se vankka vai näyttääkö kollegoiden mielestä joustava” säikeenä”. Yritimme vain löytää ensimmäisiä todisteita siitä, että hän todella on olemassa. Havainnomme osoittavat, että kaikilla tai melkein kaikilla mustilla reikillä on tapahtumahorisontti ja että aine todella katoaa havaittavissa olevasta universumista heti, kun se ylittää sen. Suhteellisuusteoria on läpäissyt seuraavan testin onnistuneesti”, sanoi Ramesh Narayan Harvardin yliopistosta (USA).
Kohta tai reikä?
Suhteellisuusteoria ennustaa, että ns. Singulaarisuuksia voi esiintyä maailmankaikkeudessa - pisteissä, joissa on äärettömän korkea tiheys ja mikä tahansa massa. Tunnetut mustat aukot ovat erityistapaus singulaarisuudesta.
Tällaisia esineitä ei voida nähdä "kosmisen sensuurin" Penrose-Hawking-periaatteen mukaisesti, koska ne erotetaan muusta maailmankaikkeudesta tapahtumahorisontin avulla. Toisin sanoen, singulaarisuus sijaitsee kuvitteellisen pallon sisällä, josta edes valo ei pääse pois mustan aukon erittäin voimakkaan vetovoiman takia. Tämän periaatteen toteuttaminen on erittäin tärkeää fysiikalle, koska "alastomuuden" löytäminen ainakin teoreettisessa muodossa tarkoittaisi, että kaikki nykyaikainen fysiikka on väärässä.
Viime aikoina teoreettiset fyysikot ovat ehdottaneet, että mustien reikien ei tarvitse olla singulaarisuus. Siinä kohdassa, missä singulaarisuuden pitäisi olla, voi olla superdense-esine, jota ei ole eristetty ympäröivästä universumista, mutta joka on meille näkymätön, tai "madonreikä" - tunneli, joka yhdistää kaksi eri tilaa. Tämä ajatus herättää nykyään suurta kiistaa kosmologien ja tähtitieteilijöiden keskuudessa, koska todisteita sen olemassaolosta tai sen ajattelusta ei ole vielä löytynyt.
Narayan ja hänen kollegansa ovat löytäneet nerokkaan tavan testata, onko mustien reikien kohdalla tapahtumahorisontti, tarkkailemalla, kuinka galaksien keskuksissa sijaitsevat suurimmat mustat aukot “syövät” tähtiin lähestyviä tähtiä.
Mainosvideo:
Singulaarisuuden selventäminen
Tutkijat kiinnittivät huomiota siihen, että tähden ja mustan aukon lähentymisen vaikutukset tapahtumahorisontin läsnä ollessa ja poissa ollessa ovat huomattavasti erilaisia. Jos sitä on läsnä, tähti katoaa ilman jälkeä, "putoaen" atomia pienemmäksi singulaarisuudeksi, ja puuttuessaan tähti törmää ylimääräisen esineen kanssa, joka muodostaa mustan aukon perustan.
Tämän törmäyksen seurauksena, että valovalaisin "tahroittuu" tähän esineeseen, se lakkaa olemasta näkymätön meille ja antaa aikaan salaman, joka kestää kymmeniä vuosia ja jonka kirkkaus muuttuu ainutlaatuisella tavalla, ei esimerkiksi siitä, kuinka supernoovat tai "normaalit" mustat purkaukset tapahtuvat. reikiä. Vastaavasti havaitsemalla riittävän suuri määrä galakseja, voimme ymmärtää, onko supermassiivisia mustia reikiä ilman tapahtumahorisonttia, jos niiden kirkkaus nousee voimakkaasti ja ne tulevat näkyviksi.
Yrittäessään löytää jälkiä tällaisista "leimahduksista", tutkijat analysoivat kuvia yli miljoonasta galaksista, joiden maapallon välittömässä läheisyydessä on erityisen suuria supermassiivisia mustia aukkoja, jotka vastaanotti automaattinen Pan-STARRS-kaukoputki Havaijilla viimeisen neljän vuoden aikana.
Narayan ja hänen kollegansa eivät ole rekisteröinyt yhtä tällaista puhkeamista, mikä tarkoittaa kahta asiaa - että suurimmissa mustissa reikissä on tapahtumahorisontti ja että ne "nielaisevat" tähdet kokonaan, katoavat ikuisesti ja ilman jälkiä näkyvästä maailmankaikkeudesta. Tutkijoiden mielestä galaksien keskuksissa olevat pienemmät mustat aukot ja niiden pienemmät tähtimassan "serkut" käyttäytyvät samalla tavalla.
Tätä tukee se tosiasia, että Pan-STARRS: n olisi pitänyt tallentaa vähintään kymmenen tällaista väliaikaista soihdutusta "mustien reikien" pinnalle, jos teoriat tällaisten ylikuormitettavien esineiden muodostumisesta olivat oikein. Lähitulevaisuudessa Narayan ja hänen kollegansa testaavat havaintonsa Chilessä rakenteilla olevassa LSST-tutkimuksen kaukoputkessa, joka pystyy jäljittämään paljon suuremman määrän galakseja kuin Havaijin observatorio.