Οι μαύρες τρύπες είναι ένα σημείο στο σύμπαν όπου δεν θα δείτε τον ήλιο να λάμπει, για να παραφράσετε το rock-musical Hair της δεκαετίας του 1960. Αλλά μιλώντας για «μαλλιά», μια ομάδα επιστημόνων λέει ότι αυτές οι ιδιαιτερότητες μπορεί να έχουν ύλη (μερικές φορές αναφέρεται ως «μαλλιά») που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τον τρόπο εμφάνισής τους.
Αυτή είναι μια μπερδεμένη έννοια που πρέπει να καταλάβουμε (ας το πούμε), ας αφαιρέσουμε λοιπόν τι σημαίνει η νέα μελέτη στο Physical Review Letters.
Όταν η κατανόηση των μαύρων τρυπών ήταν ακόμη στα σπάργανα της στην επιστημονική βιβλιογραφία, ο φυσικός John Wheeler έγραψε μια φράση που είναι πλέον διάσημη μεταξύ των επιστημόνων σε αυτόν τον τομέα: «Οι μαύρες τρύπες δεν έχουν μαλλιά». Η φράση του αναφερόταν στον τρόπο με τον οποίο ορίζονται οι μαύρες τρύπες, οι οποίοι πίστευε ότι αφορούσαν μόνο δύο παράγοντες: τη μάζα τους και τη γωνιακή ορμή τους ή την ταχύτητα περιστροφής της τρύπας. (Ορισμένες πηγές λένε επίσης ότι το ηλεκτρικό φορτίο συμπεριλήφθηκε ως τρίτος παράγοντας.)
Ας πούμε ότι έχετε μια μαύρη τρύπα που δημιουργήθηκε από ένα τεράστιο αστέρι που εξερράγη. Παρόλο που το ίδιο το αστέρι είχε ξεχωριστές ιδιότητες, αυτή η θεωρία λέει ότι θα εξαφανιζόταν σε μια μαύρη τρύπα. Για να το κάνουμε αυτό σε μια γενικότητα, η φράση του Wheeler είπε ότι όλες οι μαύρες τρύπες είναι ουσιαστικά οι ίδιες.
Αυτή η κατανόηση των μαύρων τρυπών χρονολογείται από το 1963, που προκύπτει από ένα «καθαρό» μοντέλο μαύρης τρύπας που δημοσιεύθηκε για πρώτη φορά από τον Roy Kerr. Η νέα μελέτη συμφωνεί ότι το έργο του Kerr πριν από 50 χρόνια λειτουργεί με γενική σχετικότητα, μια θεωρία του Einstein που (με πολύ απλούς όρους) λέει ότι οι νόμοι της φύσης είναι συνεπείς σε όλο το σύμπαν. (Περισσότερα σε αυτό το προηγούμενο άρθρο του Space Magazine.) Καθώς η θεωρία αναφέρεται σε μαύρες τρύπες, ισχυρές πηγές βαρύτητας κάμπτουν το χώρο και το χρόνο.
Ωστόσο, η θεωρία του Kerrδενσυμφωνούν με τις επεκτάσεις του έργου του Αϊνστάιν, ανέφεραν οι επιστήμονες. Αυτές οι επεκτάσεις είναι γνωστές ως θεωρίες scalar-tensor και υπάρχουν πολλές παραλλαγές σε αυτό το θέμα. Η φυσική ασχολείται με τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ δύο διαφορετικών τύπων πεδίων, της βαθμίδας και του τανυστή. Τα πεδία κλίμακας, σύμφωνα με αυτό το έγγραφο του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης, αποδίδουν τιμές για κάθε σημείο του παρατηρούμενου χώρου. (Σκεφτείτε έναν χάρτη θερμοκρασίας του Άρη). Τα πεδία Tensor μετρούν αυτές τις μεταβλητές σε σχέση μεταξύ τους.
Η επιστημονική ομάδα περιλάμβανε τον Thomas Sotiriou, έναν φυσικό στη Διεθνή Σχολή Προχωρημένων Σπουδών στην Ιταλία.
Η ομάδα του, ο Σωτηρίου είπε σε μια δήλωση, «επικεντρώθηκε στο θέμα που συνήθως περιβάλλει ρεαλιστικές μαύρες τρύπες, εκείνες που παρατηρούνται από τους αστροφυσικούς. Αυτή η ύλη αναγκάζει την καθαρή και απλή μαύρη τρύπα που έχει υποθέσει ο Kerr να αναπτύξει ένα νέο «φορτίο» (τα μαλλιά, όπως το λέμε) που το αγκυρώνει στη γύρω ύλη και πιθανώς σε ολόκληρο το σύμπαν.
«Σύμφωνα με τους υπολογισμούς μας», πρόσθεσε, «η ανάπτυξη των μαλλιών της μαύρης τρύπας συνοδεύεται από την εκπομπή διακριτικών βαρυτικών κυμάτων».
Αυτό το μοντέλο δεν έχει αποδειχθεί ακόμη από μετρήσεις, οπότε αυτό θα είναι κάτι που πρέπει να παρακολουθούν τα αστρονομικά όργανα τις επόμενες δεκαετίες. Πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι άλλοι επιστήμονες έχουν βρει διαφορετικά προβλήματα με τη θεωρία της καθαρής μαύρης τρύπας, την οποία μπορείτε να ελέγξετε αν είστε τόσο διατεθειμένοι.
Στο μεταξύ, μπορείτε να διαβάσετε τη νέα μελέτη σε αυτόν τον σύνδεσμο. Υπάρχει επίσης μια διαθέσιμη έκδοση.
Πηγή: Scuola Internzaionale Superiore di Studi Avanzati
