Если вы оказались в неудачной ситуации на орбите черной дыры, возможно, вас ожидает довольно головокружительная и непредсказуемая поездка. По мере изменения формы черной дыры меняется и ее гравитационный профиль.
Поскольку вы не вращаетесь вокруг сферический черная дыра, вы больше не можете ожидать скучной, предсказуемой орбиты; Ваша орбита станет дикой и хаотичной, казалось бы, случайной. Однако может показаться, что в хаосе есть основная константа, и, более того, кажется, что эта константа наблюдалась и в более пешеходной системе: трехчастном Ньютоновская система, Так в чем же связь? Физики не совсем уверены…
Когда массивная звезда истощает свое топливо, она может обрушиться на себя, чтобы создать черную дыру (после некоторого захватывающего действия сверхновой). Ожидается, что момент импульса исходной звезды будет сохранен, создавая быстро вращающуюся черную дыру. Если черная дыра "не имеет волос" (то есть она не имеет электрического заряда), гравитационное поле зависит исключительно от ее массы и спина. Если из-за вращения происходит деформация, гравитационное поле изменяется, отправляя любое орбитальное тело (например, нейтронную звезду) в безумную поездку на американских горках.
В новой статье Клиффорда Уилла из Вашингтонского университета в Сент-Луисе взволнованный физик описывает сценарий. «Орбиты становятся дикими - они вращаются и вращаются, они невероятно сложны. Это фантастика«Уилл говорит.
Тем не менее, физик Брэндон Картер открыл математическую константу еще в 1968 году, показав, что эти, по-видимому, хаотические орбиты предсказуемы, и что это применимо даже к орбитам вокруг чрезвычайно искаженного пространства-времени. «У черных дыр есть эта дополнительная постоянная, которая восстанавливает регулярность орбит», - комментирует Саул Теукольский из Корнельского университета. «Это тайна. В любой другой ситуации, когда у нас есть эти дополнительные константы, у нас есть симметрия. Но нет никакой симметрии для орбитальной черной дыры - поэтому она считается чудом.”
Проще говоря, физики понятия не имеют, почему постоянная Картера могла возникнуть из описания общей теории относительности вращающейся черной дыры. Теперь, чтобы сделать проблему еще более запутанной, Уилл провел классическое (ньютоновское) моделирование двух тел с орбитой третьего тела. Снова появилась та же константа. Казалось бы, что-то особенное в предсказуемости орбиты вокруг этой конфигурации черной дыры.
Теукольский, который работал над аналогичными проблемами для его доктора философии. в 1970 г. остается сбитым с толку этими результатами. Тем не менее, Уилл продолжает исследовать проблему, включая термин для перетаскивания рамки черной дыры. В этой ситуации вращающаяся черная дыра будет таскать пространство-время вокруг нее, «сгибая» (или рябь) в пространстве-времени, вытягиваемом в направлении вращения. В этом случае постоянная Картера исчезает только для возврата, когда в уравнения добавляются члены более высокого порядка.
Это все означает одну из двух вещей. Либо это просто артефакт в математике, любопытство, которое в конечном итоге будет вытеснено из уравнений. Однако существует соблазнительная возможность того, что мы видим характерные черты экзотических вращающихся черных дыр, где конфигурация окружающей ткани пространства-времени может позволить предсказуемой орбите выйти из кажущегося хаоса ...
Источник: Новости науки
Вот статья о излучении черного тела.
