Istraživač Florian Kühnel i njegovi suradnici Gia Dvali i Michael Zantedeschi sa Sveučilišta Ludwig-Maximilians i Max Planck instituta za fiziku, nedavno su otkrili zanimljivu teorijsku značajku crnih rupa. Njihova studija, objavljena u znanstvenom časopisu Physical Review Letters, bavi se istraživanjem mogućnosti postojanja vrtloga u crnim rupama.
Vrtložne strukture u crnim rupama
Crna rupa svemirski je objekt koji posjeduje izrazito snažnu gravitacijsku silu od koje ne može pobjeći čak ni svjetlost. Prema novom istraživanju ovi misteriozni objekti mogli bi teoretski stvarati vrtložne strukture. “Nedavno je predstavljen novi kvantni okvir za crne rupe, naime u smislu Bose-Einsteinovih kondenzata gravitona (samih kvanta gravitacije),” objašnjava Kühnel, za Phys.org.
“Sve do objave našeg članka, rotirajuće crne rupe nisu bile temeljito proučavane unutar tog okvira. Međutim, one ne samo da postoje, već mogu biti i pravilo, a ne iznimka.”
Ovako zvuči crna rupa prema NASA-i
Bose-Einsteinovi gravitonski kondenzati
Istraživači su provodili izračune na temelju postojeće teoretske fizike, s naglaskom na nedavno postuliran kvantni model crnih rupa koji se bazira na Bose-Einsteinovim gravitonskim kondenzatima. Poanta studije bilo je ispitivanje rotirajuće crne rupe na kvantnoj razini te istraživanje mogućnosti stvaranja vrtložnih struktura.
“Budući da su rotirajući Bose-Einsteinovi kondenzati bili predmet intenzivnih istraživanja u laboratorijima, poznato je da mogu imati vrtložnu strukturu ako se rotiraju pri dovoljno velikoj brzini. Odlučili smo potražiti te strukture u modelima rotirajućih crnih rupa i doista smo ih pronašli.” navodi Kühnel.
Vrtložnost kao nova osobina crnih rupa
Studija je pokazala da se crna rupa s ekstremnim rotiranjem može opisati kao gravitonski kondezat s osobinom tzv. vrtložnosti. “Vrtložnost je potpuno nova osobina crnih rupa koje su na klasičnoj razini karakterizirane s tri temeljne značajke: masom, vrtnjom i nabojem”, rekao je Kühnel. “Ovo smo učili u udžbenicima do sada. Međutim, pokazali smo da treba dodati vrtložnost.”
Rezultat se također poklapa s ranijim istraživanjima koje su došle do zaključka da su ekstremne crne rupe stabilne u odnosu na Hawkingovo zračenje. Pored toga, u prisutnosti mobilnih naboja, vrtlog crne rupe zarobljava magnetski tok baždarnog polja, što dovodi do specifičnih emisija. Teorijska predviđanja koja proizlaze iz ovog istraživanja otvaraju mogućnosti za promatranje novih vrsta materije, uključujući tzv. mili-nabijenu tamnu tvar (eng. millicharged dark matter). Vrtložnost crnih rupa mogla bi objasniti nedostatak Hawkingovog zračenja pri maksimalno rotirajućim crnim rupama.
Nadalje, vrtložne strukture crnih rupa mogle bi objasniti iznimno jaka magnetska polja koja izviru iz aktivnih galaktičkih jezgri u našem svemiru. Potencijalno se mogu nalaziti i u korijenu gotovo svih poznatih galaktičkih magnetskih polja. “Tek smo nedavno ustanovili vrtložnost crne rupe. Postoji mnoštvo važnih i uzbudljivih pitanja kojima se treba pozabaviti, uključujući ona koja se tiču gore spomenutih primjera. Štoviše, buduća promatranja gravitacijskih valova spajanja crnih rupa, od kojih svaka sadrži vrtlog, mogla bi otvoriti vrata novim i uzbudljivim kvantnim aspektima prostor-vremena” zaključuje Kühnel.
Zvijezda koju je crna rupa pretvorila u ‘kozmičke špagete’
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.
