V strede našej galaxie Mliečna dráha prebýva monštrá. Objekt tak masívny, že jeho gravitačným ťahom nemôže uniknúť nič, dokonca ani ľahký. V skutočnosti si myslíme, že väčšina galaxií má jednu z nich. Sú to, samozrejme, superhmotné čierne diery.
Supermasívne čierne diery sú hviezdy, ktoré sa zrútili do jedinečnosti. Einsteinova všeobecná teória relativity predpovedala ich existenciu. A tieto čierne diery sú obklopené tým, čo sa nazýva horizont udalostí, ktorý je ako bod návratu, pretože čokoľvek je príliš blízko k čiernej diere. Nikto však zatiaľ nedokázal existenciu horizontu udalostí.
Niektorí teoretici sa domnievajú, že v strede galaxií môže ležať niečo iné, čo je udalosť, ktorá sa objavuje v supermasívnom objekte, ktorá je cudzia ako supermasívna čierna diera. Teoretici si myslia, že tieto objekty nejako zabránili osudu čiernej diery a nezpadli sa do jedinečnosti. Nemali by horizont udalostí a namiesto toho by mali pevný povrch.
„Naším celkovým bodom je zmeniť túto myšlienku horizontu udalostí na experimentálnu vedu a zistiť, či horizonty udalostí skutočne existujú alebo nie,“ - Pawan Kumar, profesor astrofyziky, Texaská univerzita v Austine.
Tím vedcov z University of Texas na Austine a Harvardskej univerzite problém vyriešil. Wenbin Lu, Pawan Kumar a Ramesh Narayan chceli vrhnúť nejaké svetlo na problém horizontu udalostí. Rozmýšľali nad objektom s pevným povrchom a čo by sa stalo, keby s ním narazil predmet ako hviezda. Svoje výsledky zverejnili v mesačných oznámeniach Kráľovskej astronomickej spoločnosti.
"Naším celkovým bodom je zmeniť túto myšlienku horizontu udalostí na experimentálnu vedu a zistiť, či horizonty udalostí skutočne existujú alebo nie," uviedol v tlači Pawan Kumar, profesor astrofyziky na Texaskej univerzite v Austine. uvoľnite.
Pretože čierna diera je hviezda, ktorá sa zhroutila do jedinečnosti, nemá žiadnu plochu povrchu a namiesto toho má horizont udalostí. Ale ak sa ukáže, že druhá teória je pravdivá a objekt má pevný povrch namiesto horizontu udalostí, akýkoľvek objekt, ktorý sa s ním stretne, by bol zničený. Ak by hviezda mala zraziť sa s týmto tvrdým povrchom a byť zničená, tím predpokladal, že plyn z hviezdy by objal objekt a žiaril žiarivo mesiace alebo dokonca roky.
Ak by to tak bolo, tím vedel, čo treba hľadať. Vypracovali tiež, ako často sa to stane.
"Odhadli sme, že miera hviezd dopadá na superhmotné čierne diery," uviedol Lu v tej istej tlačovej správe. „Takmer každá galaxia má jednu. Zohľadnili sme iba tie najmasívnejšie, ktoré vážia okolo 100 miliónov slnečných hmôt alebo viac. Je ich asi milión v priebehu niekoľkých miliárd svetelných rokov od Zeme. “
Teraz potrebovali spôsob, ako vyhľadať tieto objekty na oblohe, a našli ho v archívoch ďalekohľadu Pan-STARRS. Pan-STARRS je 1,8 metra ďalekohľad na Havaji. Tento ďalekohľad nedávno dokončil prieskum polovice severnej pologule oblohy. V tomto prieskume spoločnosť Pan-STAARS strávila 3,5 roka hľadaním prechodných predmetov na oblohe, predmetov, ktoré sa rozjasnili a potom vybledli. Hľadali v archívoch Pan-STARR prechodné objekty, ktoré mali podpis, ktorý predpovedali, od hviezd zrážajúcich sa s týmito superhmotnými tvrdými predmetmi.
Trio predpovedalo, že v 3,5-ročnom časovom rámci zachytenom prieskumom Pan-STAARS by sa vyskytlo 10 z týchto zrážok, ktoré by mali byť zastúpené v údajoch.
„Ukazuje sa, že by ich malo zistiť viac ako 10, ak je teória tvrdého povrchu pravdivá.“ - Wenbin Lu, Katedra astronómie, Texaská univerzita v Austine.
„Vzhľadom na rýchlosť výskytu hviezd dopadajúcich na čierne diery a hustotu počtu čiernych dier v blízkom vesmíre sme spočítali, koľko takýchto prechodných javov by mal Pan-STARRS zistiť za obdobie prevádzky 3,5 roka. Ukazuje sa, že by ich malo zistiť viac ako 10, ak je teória tvrdého povrchu pravdivá, “povedal Lu.
Tím nenašiel žiadne vzplanutia, ktoré očakávali, či teória tvrdých povrchov je pravdivá.
„Z našej práce vyplýva, že niektoré a možno všetky čierne diery majú horizont udalostí…“ - Ramesh Narayan, Harvard-Smithsonianovo centrum pre astrofyziku.
To, čo by sa mohlo zdať ako zlyhanie, samozrejme nie je. Každopádne nie pre Einsteina. Predstavuje to ďalší úspešný test Einsteinovej teórie všeobecnej relativity, ktorý ukazuje, že horizont udalostí predpokladaný v jeho teórii zrejme existuje.
Pokiaľ ide o tím, tento nápad sa zatiaľ neopustili. Podľa Pawana Kumara, profesora astrofyziky na Texaskej univerzite v Austine: „Našim motívom nie je ani tak preukázať, že existuje tvrdý povrch, ale posúvať hranice znalostí a nájsť konkrétne dôkazy, že skutočne existuje horizont udalostí okolo čiernych dier. “
"Všeobecná relativita prešla ďalším kritickým testom." - Ramesh Narayan, Harvard-Smithsonianské centrum pre astrofyziku.
"Naša práca naznačuje, že niektoré a možno všetky čierne diery majú horizont udalostí a že materiál skutočne zmizne z pozorovateľného vesmíru, keď sa vtiahne do týchto exotických objektov, ako sme očakávali celé desaťročia," uviedol Narayan. "Všeobecná relativita prešla ďalším kritickým testom."
Tím plánuje pokračovať v hľadaní vzplanutí súvisiacich s teóriou tvrdých povrchov. Ich nahliadnutie do údajov Pan-STARRS bolo iba ich prvým prasknutím.
Dúfajú, že vylepšia svoj test tým, že v Čile bude postavený nadchádzajúci Large Synoptic Survey Telescope (LSST). LSST je ďalekohľad so širokým poľom, ktorý bude zachytávať snímky nočnej oblohy každých 20 sekúnd počas desiatich rokov. Každých pár nocí nám LSST poskytne obraz celej dostupnej nočnej oblohy. Toto uľahčí a zefektívni štúdium prechodných objektov.
Ďalšie čítanie: Vzostup super ďalekohľadov: Veľký synoptický prieskumný ďalekohľad
zdroj:
- Spadajú Hviezdy ticho do čiernych dier alebo sa zrútia do niečoho úplne neznámeho?
- Hviezdne narušenie udalostí podporuje existenciu horizontu udalostí čiernych dier
