Οι μαύρες τρύπες είναι ένα σημείο στο σύμπαν όπου δεν θα δείτε τον ήλιο να λάμπει, για να παραφράσουμε αυτό το ροκ-μουσικό Hair της δεκαετίας του 1960. Αλλά μιλώντας για «τρίχα», μια ομάδα επιστημόνων λέει ότι αυτές οι μοναδικότητες μπορεί να έχουν ύλη (μερικές φορές αναφέρεται ως «τρίχα») που θα μπορούσε να επηρεάσει τον τρόπο εμφάνισής τους.
Αυτή είναι μια μπερδεμένη ιδέα για να καταλάβουμε (για να το πούμε έτσι), οπότε ας αποσυσκευάσουμε τι σημαίνει η νέα μελέτη στο Physical Review Letters.
Όταν η κατανόηση των μαύρων τρυπών ήταν ακόμη στα σπάργανα στην επιστημονική βιβλιογραφία, ο φυσικός John Wheeler έγραψε μια φράση που είναι πλέον διάσημη μεταξύ των επιστημόνων σε αυτόν τον τομέα: «Οι μαύρες τρύπες δεν έχουν τρίχες». Η φράση του αναφερόταν στο πώς ορίζονται οι μαύρες τρύπες, κάτι που πίστευε ότι ανήκε σε δύο μόνο παράγοντες: τη μάζα τους και τη γωνιακή τους ορμή ή την ταχύτητα περιστροφής της τρύπας. (Ορισμένες πηγές λένε επίσης ότι το ηλεκτρικό φορτίο συμπεριλήφθηκε ως τρίτος παράγοντας.)
Ας πούμε ότι έχετε μια μαύρη τρύπα που δημιουργήθηκε από ένα τεράστιο αστέρι που έσκασε. Παρόλο που το ίδιο το αστέρι είχε διακριτικές ιδιότητες, αυτή η θεωρία λέει ότι θα εξαφανίζονταν σε μια μαύρη τρύπα. Επομένως, για να το πάρουμε αυτό σε γενικότητα, η φράση του Wheeler είπε ότι όλες οι μαύρες τρύπες είναι ουσιαστικά ίδιες.
Έννοια καλλιτέχνη της ύλης που στροβιλίζεται γύρω από μια μαύρη τρύπα. (NASA/Dana Berry/SkyWorks Digital)
Αυτή η κατανόηση των μαύρων τρυπών χρονολογείται από το 1963, και προέκυψε από ένα «καθαρό» μοντέλο μαύρης τρύπας που δημοσιεύτηκε για πρώτη φορά από τον Roy Kerr. Η νέα μελέτη συμφωνεί ότι το έργο του Kerr από πριν από 50 χρόνια λειτουργεί με τη γενική σχετικότητα, μια θεωρία του Αϊνστάιν που (με πολύ απλά λόγια) λέει ότι οι νόμοι της φύσης είναι συνεπείς σε όλο το σύμπαν. (Περισσότερα στο αυτό το προηγούμενο άρθρο του Universe Today. ) Καθώς η θεωρία αφορά τις μαύρες τρύπες, ισχυρές πηγές βαρύτητας κάμπτουν τον χώρο και τον χρόνο.
Η θεωρία του Kerr, ωστόσο, το κάνειδενσυμφωνώ με τις επεκτάσεις του έργου του Αϊνστάιν, είπαν οι επιστήμονες. Αυτές οι επεκτάσεις είναι γνωστές ως θεωρίες βαθμωτών τανυστών και υπάρχουν αρκετές παραλλαγές σε αυτό το θέμα. Η φυσική ασχολείται με τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ δύο διαφορετικών τύπων πεδίων, βαθμωτών και τανυστών. Βαθμώδη πεδία, σύμφωνα με αυτό το έγγραφο του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης , εκχωρήστε τιμές για κάθε σημείο του χώρου που παρατηρείται. (Σκεφτείτε έναν χάρτη θερμοκρασίας του Άρη). Τα τανυστικά πεδία μετρούν αυτές τις μεταβλητές σε σχέση μεταξύ τους.
Η εντύπωση αυτού του καλλιτέχνη δείχνει το περιβάλλον της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στην καρδιά του ενεργού γαλαξία NGC 3783 στον νότιο αστερισμό του Κενταύρου (Ο Κένταυρος). Πίστωση: ESO/M. Kornmesser
Η επιστημονική ομάδα περιελάμβανεΘωμάς Σωτηρίου, φυσικός στο International School for Advanced Studies στην Ιταλία.
Η ομάδα του, είπε ο Σωτηρίου σε δήλωσή του, «εστίασε στο θέμα που συνήθως περιβάλλει τις ρεαλιστικές μαύρες τρύπες, αυτές που παρατηρούν οι αστροφυσικοί. Αυτή η ύλη αναγκάζει την καθαρή και απλή μαύρη τρύπα που υπέθεσε ο Kerr να αναπτύξει μια νέα «φόρτιση» (την τρίχα, όπως την αποκαλούμε) που την αγκυροβολεί στη γύρω ύλη, και πιθανώς σε ολόκληρο το σύμπαν.
«Σύμφωνα με τους υπολογισμούς μας», πρόσθεσε, «η ανάπτυξη των τριχών της μαύρης τρύπας συνοδεύεται από την εκπομπή χαρακτηριστικών βαρυτικών κυμάτων».
Αυτό το μοντέλο δεν έχει ακόμη αποδειχθεί με μετρήσεις, επομένως αυτό θα είναι κάτι που θα πρέπει να παρακολουθούν τα αστρονομικά όργανα τις επόμενες δεκαετίες. Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι άλλοι επιστήμονες έχουν βρει διαφορετικά προβλήματα με τη θεωρία της καθαρής μαύρης τρύπας , το οποίο μπορείτε να ελέγξετε αν είστε τόσο διατεθειμένοι.
Στο μεταξύ, μπορείτε να διαβάσετε τη νέα μελέτη σε αυτόν τον σύνδεσμο . Υπάρχει επίσης διαθέσιμη μια προδημοσιευμένη έκδοση .
