Co když černé díry… neexistují? Mohli bychom se podívat na Gravastars? | Acamprol

Co když černé díry... neexistují?  Mohli bychom se podívat na Gravastars?

Černé díry jsou zvláštní. Předpovězené jako výsledek Einsteinovy ​​teorie obecné relativity obsahují vnější oblast známou jako horizont událostí – ze které nemůže uniknout nic, dokonce ani světlo. Kromě toho se předpovídá, že mají nekonečně hustý bod, kde se naše chápání fyziky hroutí a nic nedává smysl.

To je ještě předtím, než se vůbec dostaneme do informačního paradoxu černé díry. Pokud má černá díra hmotnost (a oni jí mají hodně), pak musí mít teplotu podle prvního termodynamického zákona a v souladu s druhým termodynamickým zákonem musí vyzařovat teplo. Stephen Hawking ukázal, že černé díry by měly vyzařovat záření – nyní nazývané Hawkingovo záření – vytvořené na hranici černé díry.

“Hawking pak poukázal na paradox. Pokud se černá díra může vypařit, část informací, které obsahuje, je navždy ztracena,” vysvětluje francouzský astrofyzik Jean-Pierre Luminet. recenze 2016. “Informace obsažené v tepelném záření emitovaném černou dírou jsou znehodnoceny, nerekapitulují informace o hmotě, kterou dříve spolkla černá díra. Nevratná ztráta informace je v rozporu s jedním ze základních postulátů kvantové mechaniky. Podle Schrödingerovy rovnice, fyzické systémy, které se v průběhu času mění, nemohou vytvářet ani ničit informace, což je vlastnost známá jako jednota.”

Zkrátka nám asi něco chybí. Fyzici a matematici se pokoušeli přijít s nápady, které by tyto problémy odstranily, a skončili s poněkud podivnými výsledky. Někteří dokonce navrhli, že vesmír by mohl být holografický, kde vesmír, který známe a milujeme, je ve skutečnosti výsledkem interakcí na nekonečně vzdálené hranici. Řekli jsme vám, že černé díry jsou divné.

A přesto jsme jistě pozorovali objekty, které se zdají mít vlastnosti černých děr, včetně (ale zdaleka ne pouze) obrazu černé díry M87*. Ale co když vůbec neexistují?

Jednou z myšlenek je, že černé díry jsou ve skutečnosti „gravastary“, portmanteau gravitace, vakua a hvězd. První navržený v roce 2002 Pawel O. Mazur a Emil Mottola je myšlenka, že v určitém okamžiku během kolapsu velké hvězdy intenzivní gravitace přemění její hmotu do nového stavu podobného Bose-Einsteinově kondenzátu (BEC).

BEC nastává, když se atomy ochladí na tak nízkoenergetické stavy, že začnou fungovat jako jeden „super atom“. U gravastarů tým navrhl, že když se hvězda zhroutí do bodu horizontu událostí, její hmota se přemění v nový stav, který vyvine vnější tlak a zabrání hvězdě, aby se zhroutila do singularity popírající fyziku. V gravastarech, toto je velmi pokřivený (ale dobře známý) časoprostor je obklopen ultratenkou, ultrachladnou a ultratmavou a prakticky nezničitelnou skořápkou.

“Protože tato nová forma hmoty je velmi odolná, ale poněkud pružná, jako bublina, cokoli, co by bylo zachyceno její intenzivní gravitací a rozbito do ní, by bylo zničeno a pak asimilováno do skořápky Gravastar,” řekl Mottola v dopise. oznámení po prvním referátu o gravastarech.

Jedním z největších lákadel gravitačních hvězd je zbavit se chaotických horizontů událostí a singularit. Ale i když jsou zajímavé jako nápad, musí také vysvětlit, co pozorujeme, a určitě jsme pozorovali objekty, které vypadají jako černé díry.

„Tento stín není způsoben zachycením světla v horizontu událostí, ale mírně odlišným jevem zvaným ‚gravitační rudý posuv‘, který způsobuje, že světlo ztrácí energii, když se pohybuje oblastí se silným gravitačním polem,“ João Luís Rosa , řekl profesor fyziky na univerzitě v Gdaňsku v Polsku a autor nové studie o hvězdách grava Živá věda. “Když světlo vyzařované z oblastí blízko těchto alternativních objektů dosáhne naše dalekohledy, většina jeho energie by byla ztracena v gravitačním poli, což by způsobilo vzhled tohoto stínu.”

Stejně jako u černých děr, věci se zamotají, když vy přidat v rotacia je tam (sporný) naznačuje, že gravastary by při rotaci nebyly stabilní. A taky jsou tak nějak divní (hej, tohle je vesmír, o kterém mluvíme). Existují návrhy, že vnitřek hvězd grava by mohl obsahovat řadu silnějších skořápek, známých jako hnízdící.

Nejsou dokonalé a je potřeba udělat hodně práce, aby se modelovalo, jak fungují. Je také možné, že existují jak černé díry, tak gravahvězdy. Hlavním problémem je, že je obtížné je rozlišit, ačkoli některé modely naznačují, že by měly emitovat hodně různé gravitační zářenícož nám umožňuje vědět, zda se díváme na grava hvězdy nebo tradiční černé díry a všechny bolesti hlavy, které přinášejí.

Nová studie Rosy a kolegů je zveřejněna v Fyzikální vyšetření D.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *