Povežite se s nama

Pretražite Kozmos

Astronomija

Fizičari otkrili kako crne rupe ‘vrše pritisak’ na svoju okolinu

3D ilustracija crne rupe. Svjetlost i plin se okreću na akrecijskom disku. Svjetlost treperi i svijetli oko crne rupe. Shutterstock.

Znanstvenici su nekad davno mislili da su crne rupe inertne, umiruće zvijezde velike mase. Međutim, Hawkingovim otkrićem iz 1974., došlo se do saznanja da crne rupe vrše emisiju toplinskog zračenja.

Crne rupe uz temperaturu, posjeduju i tlak

U novom istraživanju, objavljenom u časopisu Physical Review D., profesor Xavier Calmet i Folkert Kuipers sa Odsjeku za fiziku i astronomiju na Sveučilištu Sussex, dokazali su da se radi o mnogo složenijim termodinamičkim sustavima, koji uz svoju temperaturu, posjeduju i tlak, što dosad nije bilo poznato.

Profesor Xavier Calmet, izjavio je: “Naše otkriće da Schwarzschildove crne rupe imaju tlak i temperaturu, uzbudljivo je jer se radi o potpunom iznenađenju. Oduševljen sam činjenicom da je istraživanje kvantne gravitacije koje smo proveli na Sveučilištu Sussex, proširilo razumijevanje znanstvene zajednice o prirodi crnih rupa.”

Simulacija sudara dviju crnih rupa. Izvor: Simulating eXtreme Spacetimes (SXS) project / Courtesy of LIGO

Crne rupe idealan laboratriji za istraživanje kvantne mehanike, gravitacije i termodinamike

Profesori X. Calmeta i F. Kuipers došli su do slučajnog otkrića promatrajući brojku koja se pojavila ni otkuda u izračunima kvatne gravitacijske korekcije na entropiji crne rupe. Na Božić 2020., prilikom rasprave o neobičnim rezultatima, znanstvenici su došli do spoznaje da se radi o pritisku odnosno tlaku.

Zatim su usljedile provjere jednadžbi i računa koje su postupno potvrdile novo otkriće. Kvantna gravitacija izaziva pritisak u crnim rupama. Možemo reći da crna rupa vrši pritisak na svoju okolinu.

Nastavak teksta je ispod oglasa.

“Hawkingova genijalna intuicija koja kaže da crne rupe zapravo nisu ‘crne’, ali imaju spektar zračenja vrlo sličan spektru crnog objekta, čini crne rupe idealnim laboratorijem za istraživanje međudjelovanja kvantne mehanike, gravitacije i termodinamike” dodao je profesor X. Calmet.

Izvor: public domain.

Schwarzschildove crne rupe uz temperaturu, posjeduju i tlak. Izvor: Public domain.

Nova saznanja o crnim rupama

“Ako uzmete u obzir crne rupe unutar opće relativnosti, može se pokazati da one sadrže singularnost u svojim središtima uslijed kojih se zakoni fizike kakvima ih poznajemo, moraju slomiti. Nadamo se da bismo, inkorporiranjem kvantne teorije polja u opću relativnost, mogli doći do novog opisa crnih rupa.”

“Naš je rad korak u tom smjeru, i iako je pritisak koji vrši crna rupa sićušan, činjenica da je prisutan otvara puno novih mogućnosti, protežući se kroz nekoliko znanstvenih grana kao što su astrofizika, fizika čestica i kvantna fizika.”

Bačeno je novo svjetlo na kvantnu prirodu crnih rupa

Folkert Kuipers, doktorski istraživač sa smjera Matematičkih i fizičkih znanosti na Sveučilištu Sussex, dodaje: “Uzbudljivo je raditi na otkriću koje unaprjeđuje naše razumijevanje crnih rupa – posebno kao student istraživač.

“Trenutak kada smo shvatili da nam misteriozni rezultat u našim jednadžbama s kojima smo se borili mjesecima, ukazuje na to da je crna rupa koju smo proučavali imala pritisak, bio je vrlo uzbudljiv.

“Naš rezultat posljedica je visoko kvalitetnog istraživanja kojeg provodimo na polju kvantne fizike na Sveučilištu Sussex. Ono baca novo svjetlo na kvantnu prirodu crnih rupa.”

Nastavak teksta je ispod oglasa.

NASA -in teleskop uočio masivno prstenje oko crne rupe

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Xavier Calmet, Folkert Kuipers, Quantum gravitational corrections to the entropy of a Schwarzschild black hole, Physical Review D 104, 066012 – Published 9 September 2021, American Physical Society, DOI: 10.1103/PhysRevD.104.066012

Nastavak teksta je ispod oglasa.

Volwes N. (10. rujna 2021.) Black holes found to exert a pressure on their environment, University of Sussex, Phys.org (pristupljeno 11. rujna 2021.)

Pročitaj više

Astronomija

U središtima galaksija nalaze se velike crne rupe koje obično sjaje, opskrbljene velikom količinom goriva. Postoje i druge vrste crnih rupa koje miruju milijunima...

Svemir

Znanstvenici su uvjereni da se vrijedi usredotočiti na potragu za Dysonovim sferama, čije će postojanje automatski dokazati postojanje nekih izvanzemaljskih društava. Međunarodni tim astronoma...

Svemir

NASA je podijelila sliku valova u prašnjavim oblacima uzrokovanih eksplozijom rendgenskih zraka u binarnom sustavu crne rupe i zvijezde. Američki znanstvenici koji su koristili...

Svemir

Duge uske niti prašine koje okružuju i hrane crne rupe u središtima galaksija mogle bi biti prirodni uzrok zamračenja središta mnogih galaksija. Misteriozne crne...

Svemir

Astronomi su proveli izvorna opažanja u potpuno drugu svrhu. Prvi put u povijesti promatranja astronomi su zabilježili rendgenske zrake koje se reflektiraju s udaljene...

Svemir

Prema nedavnom istraživanju, odgovor je potvrdan. Pomoću računalnih simulacija američki su fizičari pokazali da zbog magnetske rekonekcije Kerrova crna rupa, okružena jako magnetiziranom plazmom,...

Svemir

Centaurus A jedna je od najbližih radio galaksija Zemlji. Teleskop Event Horizon dobio je najdetaljniju sliku relativističkih mlazova koji izbijaju iz jezgre radio-galaksije Centaurus...

Svemir

Stotinu crnih rupa u samo jednom klasteru. Međunarodna grupa astrofizičara, predvođena stručnjacima sa Sveučilišta u Barceloni, otkrila je veliki broj crnih rupa, koje se...

Oglas