Черные дыры - это место во вселенной, где вы не увидите сияющего солнца, чтобы перефразировать рок-музыку 1960-х годов «Волосы». Но, говоря о «волосах», группа ученых говорит, что эти особенности могут иметь значение (иногда называемое «волосами»), которое может влиять на их внешний вид.
Это запутанная концепция, чтобы понять (так сказать), поэтому давайте распакуем, что означает новое исследование в Physical Review Letters.
Когда в научной литературе понимание черных дыр все еще находилось в зачаточном состоянии, физик Джон Уилер написал фразу, которая теперь известна среди ученых в этой области: «У черных дыр нет волос». Его фраза относилась к определению черных дыр, которые, как он полагал, сводились только к двум факторам: их массе и моменту импульса или скорости вращения дыры. (Некоторые источники также говорят, что электрический заряд был включен в качестве третьего фактора.)
Скажем, у вас есть черная дыра, которая была создана из огромной взорвавшейся звезды. Хотя сама звезда обладает отличительными свойствами, эта теория говорит, что они исчезнут в черной дыре. Таким образом, чтобы привести это к общности, фраза Уилера гласила, что все черные дыры по сути одинаковы.
Это понимание черных дыр восходит к 1963 году, когда возникла «чистая» модель черной дыры, впервые опубликованная Роем Керром. Новое исследование соглашается, что работа Керра 50-летней давности работает с общей теорией относительности, теорией Эйнштейна, которая (в очень простых терминах) говорит, что законы природы едины во всей вселенной. (Подробнее об этой статье в журнале Space Magazine.) Поскольку теория относится к черным дырам, сильные источники гравитации искривляют пространство и время.
Теория Керра, однако, делаетнеученые согласны с расширением работы Эйнштейна. Эти расширения известны как скалярно-тензорные теории, и существует несколько вариантов этой темы. Физика имеет дело с взаимодействиями между двумя различными типами полей: скалярным и тензорным. Скалярные поля, согласно этой статье Массачусетского технологического института, присваивают значения для каждой наблюдаемой точки пространства. (Вспомните температурную карту Марса). Тензорные поля измеряют эти переменные по отношению друг к другу.
В состав научной группы входил Томас Сотириу, физик из Международной школы перспективных исследований в Италии.
Его команда, сказал Сотириу в своем заявлении, «сосредоточилась на вопросе, который обычно окружает реалистичные черные дыры, наблюдаемые астрофизиками. Эта материя заставляет чистую и простую черную дыру, выдвинутую Керром, создать новый «заряд» (волос, как мы его называем), который привязывает его к окружающей материи и, вероятно, ко всей вселенной.
«Согласно нашим расчетам, - добавил он, - рост волос черной дыры сопровождается излучением характерных гравитационных волн».
Эта модель еще не была подтверждена измерениями, так что это будет то, что астрономические инструменты будут наблюдать в ближайшие десятилетия. Также следует отметить, что другие ученые обнаружили другие проблемы с теорией чистой черной дыры, которую вы можете проверить, если вы так склонны.
А пока вы можете прочитать новое исследование по этой ссылке. Также доступна предварительно опубликованная версия.
Источник: Scuola Internzaionale Superiore di Studi Avanzati
