Ena črna luknja ali dve? — Oblaki zvezdnega prahu so razblinili dvome znanstvenikov. Kaj se zgodi, ko se srečata dve črni luknji

Raziskovalci na kalifornijski univerzi v Santa Cruzu (UCSC) verjamejo, da lahko oblaki prahu namesto binarnih črnih lukenj pojasnijo značilnosti aktivnih galaktičnih jeder (AGN). Rezultate svojega dela so objavili v Monthly Records of the Royal Astronomical Society.

Veliko velikih galaksij ima AGN, majhno, svetlo osrednje območje, ki ga poganja snov, ki se vrti v supermasivni črni luknji. Ko te črne luknje energijsko porabijo snov, so obdane z vročim, hitro premikajočim se plinom, znanim kot "območje široke črte" (tako imenovano, ker se spektralne črte iz tega območja razširijo zaradi hitrega gibanja plina).

Emisije tega plina so ena izmed najboljši viri informacije o masi osrednje črne luknje in kako raste. Vendar je narava tega plina še vedno slabo razumljena. Sestavljanje dokaj preprostih modelov je nekatere astrofizike pripeljalo do domneve, da veliko AGN morda nima ene, ampak dve črni luknji.

Novo študijo je vodil Martin Gaskell, raziskovalec iz astronomije in astrofizike na UCSC. Namesto da bi se skliceval na dve črni luknji, je pojasnil večina navidezna zapletenost in spremenljivost emisij širokopasovnih regij zaradi majhnih oblakov prahu, ki lahko delno zakrijejo globoka območja AGN.

"Pokazali smo, da je veliko skrivnostnih lastnosti aktivnih galaktičnih jeder mogoče razložiti s temi majhnimi prašnimi oblaki, ki bistveno spremenijo vzorec tega, kar vidimo," je dejal Gaskell.

Soavtor študije Peter Harrington, podiplomski študent UCSC, ki je začel delati na projektu kot dodiplomski študent, je pojasnil, da plin, ki se vrti proti osrednji črni luknji galaksije, tvori ploščat "akrecijski disk", pregret plin na akrecijskem disku pa oddaja intenzivno energijo. toplotno sevanje. Nekaj ​​te svetlobe "obdela" (absorbira in spremeni emisijo) vodik in drugi plini, ki krožijo nad akrecijskim diskom v območju široke črte. Višje in dlje je območje prahu.

"Ko prah preseže določen prag, je izpostavljen močnemu sevanju iz akrecijskega diska," je dejal Harrington.

Znanstveniki verjamejo, da je to sevanje tako intenzivno, da odstrani prah z diska, kar vodi do kompulzivnega odtoka oblakov prahu, ki se začnejo na zunanjem robu širokopasovnega območja.

Učinek oblakov prahu na oddano svetlobo je, da je svetloba, ki prihaja izza njih, videti šibkejša in bolj rdeča, tako kot Zemljina atmosfera naredi Sonce bolj gladko in rdeče ob sončnem zahodu. Gaskell in Harrington sta razvila računalniško kodo za modeliranje učinkov teh oblakov prahu z namenom opazovanja širokopasovne regije.

Oba znanstvenika tudi poudarjata, da lahko z vključitvijo oblakov prahu v svoj model reproducirajo številne značilnosti emisij iz širokopasovne regije, ki so dolgo begale astrofizike. Namesto da ima plin spreminjajočo se asimetrično porazdelitev, ki jo je težko razložiti, plin preprosto prebiva v enakomernem, simetričnem turbulentnem disku okoli črne luknje. Očitne asimetrije in spremembe so posledica oblakov prahu, ki prehajajo pred široko črto in povzročajo, da so območja za njimi videti šibkejša in bolj rdeča.

"Mislimo, da je veliko več naravna razlaga asimetrije in spremembe v primerjavi z drugimi bolj eksotičnimi teorijami, kot so binarne črne luknje, s katerimi so znanstveniki že razložili te pojave,« je zaključil Gaskell. "Naša razlaga nam omogoča, da ostane preprosta standardni model AGN snovi, ki kroži okoli ene črne luknje."

všeč( 0 ) ne maram( 0 )

Zelo dobro vprašanje.

Najprej na v tem trenutku ni gotovosti, da črne luknje obstajajo v smislu Schwarzschilda ali Kerra. Bolj ali manj zanesljivo je znano, da obstajajo relativistični kompaktni nesvetleči masivni predmeti, bolj kompaktne od nevtronskih zvezd, vendar nihče ni rekel, da so to ravno črne luknje v smislu, v katerem obstajajo v splošna teorija Einsteinova relativnost (GTR). Zato, strogo gledano, tiste opazljive objekte (Cygnus X-1, središče galaksije itd.), ki jih običajno imenujemo črne luknje, pravilno imenujemo kandidati za črne luknje. Kljub dejstvu, da trenutno GTR opisuje vse opazovalne podatke za relativno normalna gravitacijska polja, ekstrapolacija GTR na takšne ekstremne situacije ni zelo legitimna. Poleg tega, kolikor vem, v splošni teoriji relativnosti ni strogega soglasja o tem, kako nastanejo črne luknje (na tej točki je kršena topologija prostora, kar ni zelo dobro).

Zato je težko napovedati, kaj točno se bo zgodilo ob združitvi črnih lukenj (in to je približno enak problem kot rojstvo nove).

Kljub temu so trenutno znani kataklizmični dogodki - izbruhi sevanja gama - katerih natančna narava še ni bila ugotovljena. To opazimo kot kratek, približno minuto, impulz sevanja gama od nekje globok vesolje, bolj oddaljena od lokalne superjate galaksij. Poleg tega je skupna energija tega dogodka zelo visoka. Običajno se imenuje zlitje nevtronske zvezde, lahko pa je tudi črna luknja.

Zdaj je odgovor na vprašanje, kako sploh trčijo. Navsezadnje Sonce na primer še nikoli ni trčilo v nič. Dejstvo je, da vsaj tretjina zvezdni sistemi ima vsaj dve zvezdici, tretjina pa jih ima tri. Med procesom evolucije postanejo dokaj masivne zvezde nevtronske zvezde ali črne luknje. Nadalje relativistični učinki sevanja gravitacijskih valov, točno tako kot predvideva splošna relativnost, zmanjšajo energijo sistema in temu primerno se ostanki zvezd približajo (merjeno na dvojnih pulsarjih, poseben režim obnašanje nevtronskih zvezd). Po tem se lahko ostanki zvezd združijo.

POSODOBITEV. no ja, gravitacijski valovi bo, je zdaj zagotovo potrjeno.

Aleksander,

To so lahko kakšni drugi, še nepredvideni objekti.

Dejstvo je, da zdaj obstaja veliko razširitev splošne teorije relativnosti, ki imajo ekstremnih situacijah druge rešitve. Na primer, polmer bo drugačen. Ali pa bo magnetno polje. Ali pa se bo med njimi mogoče premikati kot črvine luknje. Ali pa luknja ne bo obstajala. Nihče ne ve.

Prezgodaj je reči, da je bila Kerrova ali Schwarzschildova črna luknja neposredno odkrita, ker je podatkov še zelo malo. V resnici imamo svetlobne krivulje objektov, kot je Cygnus X-1, ali trajektorije zvezd blizu galaktičnega središča, ne pa neposrednih opazovanj črne luknje.

Ko bo eksperimentalno dokazan obstoj črnih lukenj, kot jih opisuje splošna relativnostna teorija, bodo za to podelili Nobelovo nagrado. In če se nenadoma izkaže, da niso enaki, kot jih opisuje GTR, potem bo to na splošno velika senzacija.

Odgovori

Komentiraj

Astronomi so dolgo časa domnevali, da kataklizmo, ki nastane ob trčenju dveh črnih lukenj, spremlja sproščanje ogromne energije, ki ustvarja gravitacijske valove. In šele pred kratkim je ta teorija dobila prvo praktično potrditev. Po izračunih je energija trka enaka energiji, ki jo v vesolje sprosti 10^23 zvezd, ki so v vseh pogledih enakovredne Soncu. Samo predstavljajte si – energija 100.000.000.000.000.000.000.000 zvezd! Najpomembnejša stvar pri tem je, da se vsa ta masa energije sprosti v zelo kratkem času, v zadnjih nekaj kroženjih črnih lukenj, ki trčijo druga okoli druge, ki se posledično združijo in tvorijo eno rotirajočo črno luknjo velike velikosti. velikosti.

Tako so sistemi dveh črnih lukenj prave kozmične časovne bombe. Časovnik te bombe je odvisen od številnih parametrov, od velikosti in mase črnih lukenj, od hitrosti in velikosti začetnih orbit njihovega gibanja. In ko se ta časovnik izklopi, pride do močne gravitacijske eksplozije, katere odmev se razširi po vesolju in o tem dogodku obvesti vse, ki lahko "slišijo" gravitacijske valove.

Binarni (dvojni) sistemi črnih lukenj se lahko oblikujejo na dva različna načina. Prvi način je roditi dva supermasivne zvezde V neposredna bližina drug od drugega. Takšne dvojne zvezde so precej pogoste in predstavljajo med tretjino in polovico skupno število zvezde v vesolju. Znano je, da so tako masivne zvezde tudi izjemno kratkotrajne; hitro "pregorijo". viharno življenje, eksplodirajo in umrejo v "mladi" starosti milijon let za zvezde, za seboj pa pustijo par črnih lukenj.

Drugi način za nastanek parov črnih lukenj je srečanje dveh črnih lukenj, ki sta se rodili ločeno v različnih delih vesolja. To se običajno zgodi zaradi procesa, ko črna luknja izgubi svoj izvor potencialna energija, ki se porabi za pospeševanje bližnjih zvezd zaradi "gravitacijskega" učinka frače, privabljanje snovi iz okoliškega prostora in druge podobne procese. Zaradi izgube energije se črna luknja začne premikati proti središču galaksije ali jate galaksij, kjer se sreča s črno luknjo, ki je že tam.

Dve povezani črni luknji sta bolj aktivni vesoljski objekt kot ena črna luknja. V večini primerov imajo takšne črne luknje maso od 20- do 100-krat večje od mase sonca. Zelo učinkovito pa čistijo zvezde iz okoliškega prostora, bodisi tako, da absorbirajo njihovo snov ali pa jih s svojimi gravitacijskimi motnjami »vržejo« dlje v vesolje. Zaradi svoje visoke aktivnosti se binarni sistemi hitro razvijajo, njihove črne luknje pridobivajo na masi, kar vodi do sprememb v hitrosti in trajektorijah njihovega gibanja.

Vsak korak v evoluciji binarnih sistemov črnih lukenj povzroči izgubo kinetične in potencialne energije, zaradi česar se črne luknje vedno bolj približujejo druga drugi. In posledično ta proces postaja vse hitrejši, kar vodi v neizogibno trčenje. Proces konvergence se lahko bistveno pospeši, ko ena od spremljevalnih črnih lukenj prejme dodaten gravitacijski "udarec" od zvezde ali drugega kopičenja snovi, ki se premika skozi vesolje v bližini.

Vrtenje dveh črnih lukenj, ne glede na razloge za nastanek para, samo po sebi ustvarja majhne gravitacijske valove. In milijarde takšnih parov ustvarjajo stalno ozadje gravitacijskih valov v vesolju, katerih signal je popolnoma naključen. Vendar končna združitev dveh črnih lukenj ustvari gravitacijske valove, ki splošno ozadje primerljivi z valovi cunamija v primerjavi z navadnimi morskimi valovi.

Znanstvenike trenutno zanimajo le binarni sistemi črnih lukenj in gravitacijski valovi, ki jih ustvarjajo. So kot nekakšne vesoljske "časovne kapsule", katerih gravitacijske eksplozije prenašajo maso koristne informacije o preteklosti, ki jo je mogoče razvozlati in ki lahko osvetli nekatere temeljne skrivnosti vesolja. In šele pred kratkim je človeštvo dobilo na razpolago instrument, gravitacijski observatorij LIGO, ki omogoča

Vaša vprašanja so globoka fizična osnova. Ne morete jim odgovoriti z nekaj besedami; veliko bo nerazumljivih stvari. Vendar bom poskušal odgovoriti popularno, kot razumem. To ni splošno sprejeta razlaga. Naj pojasnim zakaj.

1. Znanost meni, da je svetlobna hitrost največja možna. Ja, pomenljivo, kar tristo tisoč kilometrov sekundo, a za kozmično merilo zanemarljivo. Na primer, kvant svetlobe s površine Sonca leti do nas celih osem minut. Ampak mi smo tretji planet od Sonca, kaj pa planeti velikani, ki so veliko bolj oddaljeni? Tako se izkaže, da lahko svetloba doseže planete v minutah in urah. V tem času se planeti, ki hitijo s hitrostjo deset in sto kilometrov na sekundo, uspejo bistveno premakniti v orbiti. To ni veliko v primerjavi z oddaljenostjo od zvezde, vendar je dovolj, da vplivamo na silo težnosti, ki naj bi potovala z enako hitrostjo kot svetloba. Torej, če bi bilo tako, potem sončni sistem bi razpadel, ne da bi obstajal več sto let. O tem potekajo razprave že od Newtonovih časov. Navsezadnje njegov gravitacijski zakon predpostavlja, da gravitacijske sile delujejo takoj in ne s svetlobno hitrostjo! To je prvo protislovje med teorijo in prakso.

2. Drugo protislovje je v naravi črne luknje. Da, črne luknje niso fikcija, to potrjuje dinamika gibanja zvezd v Strelcu*. Tukaj so zvezde (v sredini mlečna pot- naša galaksija) se gibljejo z ogromnimi hitrostmi okoli nevidnega središča, ki ga štejemo za črno luknjo. Središče, jedro vsake galaksije je črna luknja. Toda kako ima lahko črna luknja gravitacijsko silo, če nobena energija, vključno z gravitacijo, ne more uiti iz meja tega predmeta?

Za te in druge podobni razlogi(in teh je veliko več) moramo iskati drugačen pristop, »drugačno razumevanje« gravitacije. In izkaže se, da je gravitacija posledica drugih vzrokov, ki nimajo nobene zveze z masami teles. Nasprotno, mase teles (vključno s črnimi luknjami) so posledica takih razlogov. Na kratko, gravitacija je pritisk toka medija na točko v prostoru, ki jo lahko imenujemo singularnost. Singularnost je tako pomembna »ukrivljenost« prostora in časa, da se spremeni v brezno brez dna, v katerega drvi medij zaradi razlike v gostoti zunaj singularnosti in znotraj singularnosti. Črna luknja je torej singularnost, v katero je usmerjena okolju vleče vse na svojo pot. To je tisto, kar se dojema kot sila gravitacije.

Črna luknja nastane zaradi lokalnega redčenja srednje gostote. Ne bom se spuščal v razloge, rekel bom le, da ta pojav ni redek. Ker je okolje fizični vakuum, ki zapolnjuje ves prostor. Hkrati je zelo nemirna zaradi fluktuacij in anihilacije virtualnih delcev in antidelcev v njej. V tem okolju živimo, prežema nas, a vsega tega ne čutimo, saj se vse dogaja na mikroskopski ravni. elementarni delci. Toda črne luknje so ljudje s tega sveta, ki so zrasli do kozmičnih razsežnosti.

Tukaj je "kratek" odgovor na vprašanja o gravitaciji. Več kot enkrat sem odgovoril na to temo na spletnem mestu. Lahko poiščete drugo gradivo, če je zanimivo.
P.S. To je odgovor na dzetova vprašanja. Dala sem v napačno objavo, oprostite ...

Dve bližnji črni luknji v galaksiji, oddaljeni 4,2 milijarde svetlobnih let od Zemlje, oddajata valovite curke, medtem ko tretja črna luknja malo bolj stran oddaja ravne curke. Študija kaže, da je tovrstni sistem pogostejši, kot se je prej mislilo.

Znanstveniki so odkrili oddaljeno galaksijo, v jedru katere niso le tri, ampak tri supermasivne črne luknje. Novo odkritje nakazuje, da so tesne skupine takšnih velikanskih črnih lukenj veliko pogostejše, kot se je prej mislilo, kar bi lahko odprlo nov način za njihovo preprosto odkrivanje, pravijo raziskovalci.

Supermasivne črne luknje, katerih masa je lahko enaka masi milijonov ali celo milijard Sonc, naj bi se skrivale v srcih skoraj vsakega velika galaksija v vesolju. Večina galaksij ima samo eno supermasivno črno luknjo v središču. Vendar pa se galaksije razvijajo z združitvami in združene galaksije imajo lahko včasih več supermasivnih črnih lukenj.

Astronomi so opazovali galaksijo iz kompleksno ime SDSS J150243.09+111557.3, za katero so mislili, da bi lahko vsebovala dve velikanski črni luknji. Leži 4,2 milijarde svetlobnih let od Zemlje, "približno tretjina poti po vesolju," je povedal glavni avtor študije Roger Deane, radijski astronom z Univerze v Cape Townu v Južna Afrika. Za preučevanje te galaksije so znanstveniki združili signale velikih radijskih anten, ki so oddaljene do 10.000 km narazen, z uporabo tehnike, imenovane zelo dolga osnovna radijska interferometrija (VLBI). Z uporabo evropske mreže VLBI so raziskovalci lahko videli 50-krat natančnejše podrobnosti, kot je mogoče vesoljski teleskop Hubble.

Astronomi so nepričakovano odkrili, da galaksija ni dom dveh velikanskih črnih lukenj, temveč treh. Dva sta si zelo blizu, tako da se zdi, kot da sta eno.

Roger Deane

Masa vsake od treh črnih lukenj je približno 100 milijonov Sonc.

Pred tem so znanstveniki poznali štiri sisteme trojnih črnih lukenj. Vendar pa je najbližji par objektov oddaljen približno 7825 svetlobnih let. V novi trojici supermasivnih črnih lukenj je najbližja razdalja med njimi le približno 455 svetlobnih let, kar je drugi najbližji par črnih lukenj.

Raziskovalci so ta par črnih lukenj odkrili po študiju le šestih galaksij. To nakazuje, da so gosti pari supermasivnih črnih lukenj "veliko pogostejši, kot so predlagala prejšnja opazovanja." Če vemo, kako pogosto se supermasivne črne luknje združujejo, nam lahko pomaga razumeti, kako to vpliva na njihove galaksije, so opozorili raziskovalci.

Supermasivne črne luknje lahko spodbujajo razvoj galaksij z izbruhi energije, ki jo sprosti turbulentna snov, ki jo črna luknja pogoltne. Čeprav je možno, da je bilo tesne pare supermasivnih črnih lukenj prej težko ločiti, so raziskovalci ugotovili, da novi par za seboj pušča spiralno sled radijskih valov, ki jih oddaja. To nakazuje, da lahko ti zaviti potoki postanejo značilnost intimnih parov. V tem primeru ni potrebe po uporabi teleskopskih opazovanj visoka ločljivost, na primer evropsko omrežje VLBI.

Roger Deane radioastronom, Univerza v Cape Townu, Južna Afrika

Spiralni radijski curki, značilni za tesne pare, lahko postanejo zelo na učinkovit način identifikacijo teh sistemov, ki so celo še bližji prijatelj prijatelju.

Tesno vrteče se črne luknje naj bi ustvarjale valovanje v tkivu prostora in časa, znano kot gravitacijski valovi, ki bi jih teoretično lahko zaznali po vsem vesolju. Z iskanjem bližjih parov črnih lukenj bodo znanstveniki lahko natančneje ocenili, koliko gravitacijskega sevanja ti pari ustvarjajo, je dejal Dean.

Roger Deane radioastronom, Univerza v Cape Townu, Južna Afrika

Končni cilj je samodosledno razumevanje, kako se dve ločeni črni luknji iz dveh medsebojno delujočih galaksij počasi pomikata druga proti drugi, vplivata na svoje galaksije, oddajata gravitacijske valove in se postopoma združita v eno, kar naj bi bilo strašljiv dogodek.

Črne luknje dvojčice.

To je ena glavnih skrivnosti kozmologije in razvoja zvezd. Kako so supermasivne črne luknje v zgodnjem vesolju postale ... tako supermasivne? Navsezadnje niso imeli dovolj časa, da bi akumulirali svojo maso samo z enakomernimi procesi rasti.

Dve nastajajoči črni luknji sta nastali zaradi smrti ene supervelikanke. Umetniška upodobitev.

Najprej morate "pojesti" snovi milijarde sonc, tudi z zdravim apetitom in prisotnostjo dobre gravitacijske sile, to traja daleč od nekaj sto let. A vendarle obstajajo, te velikanske črne luknje, ki so nastale v oddaljenih galaksijah, kjer so se že bahale s svojo velikostjo, ko je vesolje praznovalo svoj milijoni rojstni dan.

Nedavna raziskava, opravljena na kalifornijskem Inštitut za tehnologijo, je pokazala, da so te supermasivne črne luknje nastale kot posledica smrti določene vrste na začetku zvezde velikanke, eksotičnih zvezdnih dinozavrov, ki so umrli mladi. Med njihovim uničenjem ne nastane ena, ampak dve črni luknji, ki vsaka pridobi svojo maso, nato pa se združita v eno supermasivno pošast.

Da bi razumeli izvor mladih supermasivnih črnih lukenj, sta se Christian Reisswig, podoktorski sodelavec astrofizike na Caltechu, in Christian Ott, docent za teoretično astrofiziko, obrnila na model, ki uporablja supermasivne zvezde. Verjame se, da so te velikanske razmeroma eksotične zvezde obstajale kratek čas v zgodnjem vesolju.

Za razliko od navadnih zvezd so supermasivne zvezde stabilizirane proti gravitaciji predvsem z lastnim fotonskim sevanjem.

V zelo masivni zvezdi fotonsko sevanje (zunanji tok fotonov, ki je posledica zelo visokih notranjih temperatur zvezde) potisne plin proč od zvezde in gravitacijska sila, nasprotno, usmerja ga k njej.

Supermasivna zvezda se počasi ohlaja zaradi izgube energije zaradi oddajanja fotonskega sevanja. Z nižanjem temperature postane bolj kompakten, njegova gostota v središču pa se postopoma povečuje. Ta proces traja več milijonov let, dokler zvezda zaradi svoje kompaktnosti ne postane gravitacijsko nestabilna, nato se začne sesedati.

Prejšnje raziskave so pokazale, da imajo supermasivne zvezde, ko se zrušijo, sferično obliko, ki postane razmazana zaradi njihove hitre rotacije. Ta oblika se imenuje osnosimetrična konfiguracija.

Glede na dejstvo, da so zelo hitro vrteče se zvezde nagnjene k minimalnim motnjam, so Reisswig in njegovi sodelavci verjeli, da lahko te motnje povzročijo, da zvezda med smrtjo odstopi v obliko, ki ni osnosimetrična. Drobna nihanja so začela rasti zelo hitro in sčasoma oblikovala delce zvezdinega plina z visoko gostoto.

Christian Reisswig postdoc na Caltechu

Rast črnih lukenj do supermasivnih razsežnosti v mladem vesolju se zdi povsem mogoča, če bi bila masa "semena" dovolj velika

Slike Chandre in Hubbla, ki prikazujejo supermasivne črne luknje v zgodnjem vesolju.

Ti drobci so se vrteli okoli središča zvezde in z zbiranjem snovi postajali vedno bolj gosti in vroči.

Potem se zgodi "nekaj zelo zanimivega".

Ko bo dovolj visoke temperature nastane energija, ki omogoča elektronom in njihovim antidelcem, pozitronom, da ustvarijo pare elektron-pozitron. Ustvarjanje teh hlapov je povzročilo izgubo tlaka, kar je pospešilo proces uničenja. Zaradi tega sta dva orbitalna fragmenta postala tako gosta, da sta oblikovala dve črni luknji. Nato so se z nadaljnjo rastjo združili v eno veliko črno luknjo.

Črna luknja je enosmerna vozovnica. Po splošni teoriji relativnosti se vse, kar prestopi njeno mejo, obzorje dogodkov, ne bo nikoli vrnilo. Za delce bo prihodnost črna luknja. Nikoli ne bomo mogli videti, kaj se zgodi z delci, ki vstopajo v lijak. Svetloba, ki jo oddaja delec (kar je edini način opazovanje njenih zadnjih korakov) se bo raztezalo in postajalo vse temnejše, dokler ne izgine.

Pravzaprav je zgodba veliko bolj čudna. Če opazujemo padanje delcev, ga morda nikoli ne bomo videli prečkati obzorja dogodkov. Ekstremna gravitacijska sila črne luknje »požira« čas, zato bo za zunanjega opazovalca čas okoli nje tekel veliko počasneje. Zdelo se nam bo, da se delec neskončno dolgo giblje proti obzorju dogodkov. Z vidika delca se bo to zgodilo neopazno, brez kakršnega koli nenavadni pojavi v času in prostoru.

Če je črna luknja vrata nikamor, potem bi se bilo logično vprašati, ali obstaja izhod?

Splošna teorija relativnosti, ki je standardna teorija gravitacije že 100 let, ne razlikuje med preteklostjo in prihodnostjo, časom naprej in časom nazaj. Newtonova fizika je tudi simetrična glede na čas. Tako ima ideja o obstoju "belih lukenj" kot odseva črnih lukenj svoj teoretični pomen. Tudi bela luknja ima svoj horizont dogodkov, ki ga ni mogoče prestopiti obratna smer. Vendar je njegovo obzorje v preteklosti. Delci, ki se pojavljajo v njem, bodo pridobili energijo in okrepili svojo svetlobo. Če se delec nekako pojavi na obzorju dogodkov, vendar je "potisnjen" ven.

V bistvu je bela luknja črna luknja v obratni smeri. Splošna teorija je razmeroma dobro sposobna predvideti takšne objekte in jih matematično opisati.

Toda ali bele luknje obstajajo? In če je tako, kaj to pove o časovni simetriji?

Nič in nekaj

Črne luknje so pogost pojav v vesolju je v središču skoraj vsake velike galaksije ogromna luknja, da o majhnih niti ne govorimo. Astronomi pa niso odkrili niti ene bele luknje. Vendar to ne pomeni, da jih ni, morda jih morate le poiskati. Če odbijajo delce, obstaja majhna verjetnost, da so nevidni.

Drugo vprašanje: kako nastanejo bele luknje? Črne luknje so posledica gravitacijskega kolapsa. Ko je zvezda, ki je vsaj 8-20 krat večji od sonca, ki mu zmanjkuje jedrskega goriva, ne more več proizvesti dovolj energije za vzdrževanje ravnovesja notranja moč gravitacija. Jedro eksplodira, gostota se poveča, gravitacija pa postane tako močna, da ji ne more uiti niti svetloba. Rezultat je črna luknja, primerljiva z veliko zvezdo.

Supermasivne črne luknje, ki so milijone ali milijarde krat težje, nastanejo na neznan način. Vsekakor so tudi oni posledica gravitacijskega kolapsa, pa naj bo to ogromna superzvezda, ki se je pojavila v zgodnjih dneh vesolja, ogromen oblak plina v osrčju prvobitne galaksije ali kakšen drug pojav.

Tudi nastanek bele luknje vključuje nekaj podobnega gravitacijski eksploziji, vendar še ni jasno, kako točno nastanejo. Ena možnost je, da se bele luknje lahko "prilepijo" na črne. S tega vidika sta črna in bela luknja dve strani istega predmeta, povezani črvina luknja(kot v mnogih znanstvenofantastičnih zgodbah). Na žalost ta možnost ne reši ene težave: po teoriji bo snov, če pade v črvino luknjo, povzročila njen kolaps, zaradi česar se bo prehod med črno in belo luknjo zaprl. (Tehnično je možno ustvariti stabilno črvino, če obstaja "eksotična snov" z negativno energijo, vendar te snovi še niso našli.)

Vprašanje časa

Tako smo prišli do zaključka, da je v našem vesolju veliko črnih lukenj, belih pa ni. Vendar to ne pomeni, da je čas asimetričen. Splošna relativnost še vedno deluje, vendar je narava gravitacijskega kolapsa taka, da čas teče le v eno smer. To ustreza situaciji s prostorom kot celoto.

Zgodilo se je nekoč Veliki pok, zaradi česar se je začela hitra širitev, očitno iz ene točke. Hkrati pa vse govori proti morebitnemu obstoju velikega krča, obnovitve vsega obstoječega na eno samo točko nekoč v daljni prihodnosti. Če se trenutni trendi nadaljujejo (npr temna energija ne bo dramatično spremenil svojih lastnosti), se bo vesolje še naprej pospešeno širilo. V tem primeru je simetrija vesolja očitno odsotna.

V nekaterih pogledih je Veliki pok podoben beli luknji. Za vse opazovalce je preteklost in delci prihajajo ven. Ni pa imela obzorja dogodkov (kar pomeni, da imamo opravka z »golo singularnostjo«, kar se sliši veliko bolj čudno, kot je v resnici). Kljub temu še vedno spominja na gravitacijski kolaps v nasprotni smeri. Samo zato, ker enačbe splošne teorije relativnosti napovedujejo bele luknje, velike kompresije in črvine, to ne pomeni, da dejansko obstajajo. Časovna asimetrija ni neločljivo povezana z gravitacijo, ampak izhaja iz obnašanja snovi in ​​energije. Fiziki morajo še izvedeti.

Na splošno smo že podrobno govorili o. Tukaj je še ena . Tukaj je še en pogled na Izvirni članek je na spletni strani InfoGlaz.rf Povezava do članka, iz katerega je bila narejena ta kopija -