Besisukančios juodosios skylės – plaukuotos? Pasirodo, kad reliatyvumo teorija nėra galutinis ir pilnas realybės paaiškinimas: kai kurios jos prognozės nesutampa su kvantinės fizikos rezultatais ()
Bendroji reliatyvumo teorija prognozuoja, kad juodosios skylės turėtų būti išskirtinai paprasti objektai. Joms aprašyti visiškai užtenka vos trijų parametrų: masės, sukimosi spartos ir elektros krūvio.
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Krūvis realioms juodosioms skylėms turėtų būti nereikšmingas, tad lieka apskritai tik du parametrai. Ši juodųjų skylių savybė vadinama „neplaukuotumo teorema“, mat juodosios skylės, aprašomos vien šiais trim (ar dviem) dydžiais, įvykių horizontas yra visiškai lygus elipsoidas.
Visgi reliatyvumo teorija nėra galutinis ir pilnas realybės paaiškinimas: kai kurios jos prognozės nesutampa su kvantinės fizikos rezultatais. Egzistuoja ne vienas teorinis reliatyvumo teorijos praplėtimas, siekiantis šiuos skirtumus pašalinti.
Deja, juos patikrinti atrodo neįmanoma, nes skirtumai nuo įprastos reliatyvumo teorijos prognozių pasireiškia tik ekstremaliomis sąlygomis, kurių nei sukurti laboratorijoje, nei stebėti Visatoje neturime galimybės. Visgi naujame darbe nurodyta, kad daugelis šių praplėtimų duoda prognozę, kurią patikrinti leis artimiausių metų stebėjimai.
Prognozė susijusi su papildomu skaliarinu lauku, įtraukiamu daugelyje reliatyvumo teorijos papildymų. Skaliarinis laukas – tai tam tikras dydis, turintis skaitinę vertę visuose erdvės taškuose (pavyzdžiui, oro temperatūra yra skaliarinis laukas, kol erdvė apsiriboja regionu, kuriame yra oro).
Pasirodo, jei toks skaliarinis laukas egzistuoja, greitai besisukančių juodųjų skylių įvykių horizontas turėtų išsikreipti ir nebelikti tvarkingu elipsoidu. Išsikreipimo detalės priklauso nuo pasirinkto lauko savybių, tačiau koks nors išsikreipimas egzistuoja visada, kai tik juodoji skylė sukasi greičiau nei pusė maksimalios vertės.
Šiuo metu sukimosi greitis išmatuotas kelioms dešimtims supermasyvių ir kelioms dešimtims žvaigždinių juodųjų skylių; dauguma atvejų jis yra pakankamai didelis.
Netvarkingo įvykių horizonto poveikį aplinkinei medžiagai bei spinduliuotei galima bus įvertinti gaunant vis geresnes juodųjų skylių nuotraukas, panašias į M87 galaktikos centrinės juodosios skylės nuotrauką, paskelbtą pernai pavasarį. Tai būtų pirmoji galimybė rimtai patikrinti bendrosios reliatyvumo teorijos praplėtimo modelių prognozes ir dalį jų atmesti.
Tyrimo rezultatai arXiv.
