سیاهچاله ها مناطقی با چگالی بینهایت هستند که به عنوان تکینگی شناخته می شوند. و طبق فیزیک پایه ، هر یک از این دستکارکننده های ماده کیهانی با افقی از حوادث احاطه شده اند – مرزی که اگر یک بار آن را بزنید ، هرگز بیرون نخواهید رفت.
اما اگر برخی سیاهچاله ها خالی باشند – چنین مرزهایی کاملاً از بین رفته اند؟ تا آنجا که می توانیم بفهمیم ، ویژگی ها همیشه در افق رویدادها پوشیده شده اند ، اما نگاه دقیق به ریاضیات نسبیت عام نشان می دهد که این کار ضروری نیست.
اگر چنین سیاه چاله های برهنه ای در جهان نفوذ کنند ، تحقیقات جدید نشان می دهد که چگونه می توانیم یکی را پیدا کنیم: با نگاهی به حلقه نور اطراف آن.
متصل: داخل سیاه چاله چیست؟
“شاه هیچ لباسی نداره”
سیاهچاله ها نتیجه این است ریاضیات نظریه عمومی اینشتین نسبیت. این معادلات به ما می گویند اگر توده ای از ماده در حجم خیلی کمی روی خود فرو بریزد ، جاذبه زمین از این موضوع فقط آن را کمتر فشرده می کند تا زمانی که به یک نقطه بینهایت کوچک خرد شود. به این نکته تکینگی گفته می شود و این نشانه ای است که ریاضیاتی که ما برای توصیف فضا-زمان استفاده می کنیم کاملاً شکسته است.
جاذبه جاذبه یک تکینگی بی نهایت قوی است. اجسام را می توان سریعتر از سرعت نور به سمت تکین کشاند. نزدیک به یکتایی ، فیزیک نسبیت عام دیگر نمی تواند مسیر آینده ذرات را پیش بینی کند – که یکی از نکات اصلی فیزیک است. بدون قدرت پیش بینی ، فیزیک از هم می پاشد.
متصل: 8 روش برای دیدن نظریه نسبیت انیشتین در زندگی واقعی
خوشبختانه ، تا آنجا که ما می دانیم ، همه ویژگی ها در افق حوادث پوشیده شده است. افق رویداد فاصله از تکینگی است ، جایی که نیروی جاذبه به اندازه کافی قوی است تا چیزی را به خود جلب کند – نقطه ای که برای فرار از آن باید سریعتر از سرعت نور حرکت کنید. این سیاهچاله را سیاه می کند – حتی نور هم نمی تواند از آنها فرار کند.
از زمانی که ما برای اولین بار وجود سیاهچاله ها را کشف کردیم ، به این فکر افتاده ایم که آیا می توان یک تکینگی را بدون افق متصل رویدادها – تکینگی اصطلاحاً “برهنه” تشکیل داد. این مکان واقعاً یک مکان بسیار خطرناک خواهد بود ، زیرا مکانی برای تجزیه قوانین فیزیک است که کاملاً برای بقیه جهان قابل دسترسی است. حداقل با سیاهچاله سنتی ، تکینگی با خیال راحت زیر افق رویداد پوشانده می شود ، به طوری که اگرچه مکانی برای فیزیک شدید و ناآشنا است ، اما حداقل هر اتفاقی که در آنجا می افتد از بقیه فضا قفل شده است.
خم شدن یک نکته
اگر ویژگی های برهنه ای وجود داشته باشد ، مطمئناً معمول نیستند. ما فقط یک روش تأیید شده برای ایجاد تکینگی ها را می دانیم و سپس سوخت یک ستاره غول پیکر تمام می شود و روی خودش فرو می ریزد. وقتی این اتفاق می افتد ، تکینگی به طور طبیعی افقی از وقایع را به دست می آورد.
وجود یک تکینگی برهنه برای فیزیکدانان چنان نگران کننده است که آنها معتقدند شاید طبیعت به هیچ وجه اجازه وجود آنها را نمی دهد – اما تاکنون هیچ مدرکی برای این ایده نداریم.
ممکن است تکینگی های برهنه شکل بگیرد ، البته فقط در شدیدترین شرایط. اگر سیاهچاله ای بچرخد ، می تواند یک افق رویداد دوم را تشکیل دهد ، که درون اولین قرار گرفته است. هرچه سیاهچاله سریعتر بچرخد ، این افق های رویداد نزدیکتر می شوند. اگر به اندازه کافی سریع بچرخد ، ریاضیات پیش بینی می کند که افق های رویداد ممکن است “لغو” شوند (البته فیزیک واقعی بسیار پیچیده تر است ، اما شما این ایده را درک می کنید) و یک ویژگی برهنه را آشکار می کند.
متصل: 12 عجیب ترین اجرام جهان
تا کنون ، ما یک سیاه چاله مشخص نکرده ایم که به اندازه کافی سریع بچرخد تا ویژگی های آنها آشکار شود ، اما در غیر این صورت معمولاً راهی برای تعیین اینکه یک جسم اخترفیزیکی تصادفی سیاه چاله ساده است یا یک تکینگی برهنه وجود ندارد. تصویری که توسط تلسکوپ Event Horizon ارائه شده است البته از این قاعده مستثنی است ، اما تصاویر زیادی از این دست نداریم.
تفاوت ایجاد می کند
همانطور که در مقاله ای منتشر شده در 12 نوامبر بر روی سرور مجله چاپی منتشر شده است ، یک فیزیکدان نظری با بررسی اینکه آیا تکینگی برهنه را می توان به روشهای دیگر آشکار کرد ، خصوصاً اگر توسط حلقه ای از مواد احاطه شده باشد ، این چالش را برطرف کرده است. arXiv. این حلقه ، به نام دیسک برافزایشی ، یک ویژگی مشترک در اطراف سیاهچاله ها (و ویژگی های بالقوه برهنه) است. هنگامی که گاز و گرد و غبار بر روی یک جرم متراکم و جمع و جور می افتد ، این ماده قبل از اینکه به انتها هدایت شود ، در دیسک تراز می شود. این دیسک می تواند به طرز باورنکردنی روشن باشد ، و به وجود یک سیاهچاله خیانت می کند (در واقع ما از این طریق از اکثریت قریب به اتفاق سیاهچاله ها در جهان اطلاع داریم).
بیشتر مطالعات نظری درباره ی تکینگی های برهنه نشان می دهد که این شی the به صورت جداگانه وجود دارد ، که در جهان واقعی درست نیست. در کار جدید ، نظریه پرداز کل وضعیت پیچیده را بررسی کرد و نتیجه ای شگفت آور پیدا کرد.
دیسک پیوسته به طور کامل از سیاهچاله (یا تکینگی برهنه) جدا نشده است. خود دیسک کشش گرانشی خود را دارد و می تواند جسم جمع و جور را در مرکز پیچانده و تحریف کند. این اعوجاج به نوبه خود بر روی محیط گرانشی اطراف جسم تأثیر می گذارد و نحوه چرخش مواد به سمت داخل را کمی تغییر می دهد.
این نظریه پرداز دریافت که تکینگی برهنه کمی متفاوت از سیاهچاله طبیعی رفتار می کند – دیسک تجمع اطراف تکینگی برهنه می تواند بسیار بسیار روشن تر از اطراف سیاهچاله باشد. در حال حاضر ، تلسکوپ های ما حساسیت تشخیص ندارند ، می توانند ابزارهای آینده باشند. شاید نسخه به روز شده تلسکوپ Horizon Event کار کند.
کشف یک ویژگی برهنه در طبیعت مکاشفه بزرگی در فیزیک خواهد بود. ما می توانیم به مکانی در بهشت اشاره کنیم که می دانیم دانش ما در حال از هم پاشیدن است. مطالعات دقیق تر درباره محیط پیرامون تکینگی برهنه تأیید شده ، می تواند عمیق ترین رمز و رازهای جهان را آشکار کند.
در اصل در Live Science منتشر شده است.
منبع: khabar-mojo.ir