Teorik fizikçiler kara deliklerin girdap yapılarını kabul ettiğini iddia ediyor

Kara delikler, ışığın bile kaçamadığı, son derece güçlü yerçekimine sahip astronomik nesnelerdir. Işığı hapsedecek cisimler fikri 18. yüzyıldan beri varken, kara deliklerin ilk doğrudan gözlemi 2015 yılında gerçekleşti.

O zamandan beri fizikçiler, bu büyüleyici kozmolojik nesneleri daha iyi anlamayı amaçlayan sayısız teorik ve deneysel çalışma yürüttüler. Bu, kara deliklerin benzersiz özellikleri, özellikleri ve dinamikleri hakkında birçok keşif ve teoriye yol açmıştı.

Ludwig-Maximilians-Universität ve Max-Planck-Institut für Physik’teki araştırmacılar, yakın zamanda kara deliklerde girdapların olası varlığını araştıran teorik bir çalışma yürüttüler. Yayınladıkları makale, Fiziksel İnceleme Mektuplarıkara deliklerin teorik olarak girdap yapılarını kabul edebilmesi gerektiğini gösteriyor.

Çalışmayı yürüten araştırmacılardan biri olan Florian Kühnel, Phys’e “Yakın zamanda, kara delikler için, yani gravitonların Bose-Einstein yoğunlaşmaları (yerçekiminin kendisinin kuantumu) açısından yeni bir kuantum çerçevesi tanıtıldı” dedi. org. “Makalemiz yayınlanana kadar, dönen kara delikler bu çerçevede tam olarak incelenmemişti. Ancak, sadece var olmakla kalmayıp, istisnadan ziyade kural da olabilirler.”

Kühnel ve meslektaşları Gia Dvali ve Michael Zantedeschi, mevcut fizik teorilerine, özellikle de Bose-Einstein graviton yoğuşmalarına dayanan son zamanlarda geliştirilen kuantum karadelik modeline dayanan çeşitli hesaplamalar yaptılar. Çalışmalarının temel amacı, dönen karadelikleri kuantum seviyesinde incelemek ve girdap yapılarını gerçekten kabul edip etmeyeceklerini belirlemekti.

Kühnel, “Dönen Bose-Einstein yoğuşmaları laboratuvarlarda yoğun araştırmalara tabi tutulduğundan, yeterince hızlı dönüyorlarsa girdap yapısını kabul ettikleri bilinmektedir.” Dedi. “Bunu, dönen kara delikler için modellerde de bu yapıları aramak için bir davet olarak aldık ve gerçekten de onları bulduk.”

Kühnel ve meslektaşları, aşırı spinli bir kara deliğin girdaplı bir graviton yoğuşması olarak tanımlanabileceğini gösterdi. Bu, ekstrem karadeliklerin Hawking buharlaşmasına (yani bir kara deliğin en dış yüzeyinin veya olay ufkunun dışına salındığına inanılan bir kara cisim radyasyonuna) karşı kararlı olduğunu öne süren önceki çalışmalarla uyumludur.

Ek olarak, araştırmacılar, hareketli yüklerin varlığında, kara deliğin genel girdabının, gösterge alanının manyetik akısını yakaladığını ve bunun deneysel olarak gözlemlenebilecek imza emisyonlarına yol açacağını gösterdi. Takımın teorik tahminleri, böylece, mili şarjlı karanlık madde de dahil olmak üzere yeni madde türlerinin gözlemlenmesi için yeni olasılıklar açabilir.

Kühnel, “Vortisite, tamamen üç varlık ile karakterize edilen klasik düzeyde (yani, birinin kuantum yapıları üzerinde gözlerini kapatırsa) kara deliklerin tamamen yeni bir özelliğidir: kütle, dönüş ve yük, dedi. “Şimdiye kadar ders kitaplarından öğrendiklerimiz bunlar. Girdap eklememiz gerektiğini gösterdik.”

Ekibin kara deliklerdeki girdapların teorik olarak varlığı, maksimum dönen kara delikler için Hawking radyasyonunun olmaması için olası bir açıklama sunuyor. Gelecekte, bu teori böylece yeni deneysel gözlemlerin ve teorik sonuçların yolunu açabilir.

Örneğin, kara delik girdap yapıları, evrenimizdeki aktif galaktik çekirdeklerden ortaya çıkan son derece güçlü manyetik alanları açıklayabilir. Ek olarak, potansiyel olarak neredeyse tüm bilinen galaktik manyetik alanların kökünde olabilirler.

Kühnel, “Yakın zamanda kara delik girdabı alanını kurduk” diye ekledi. “Yukarıda bahsedilen uygulamalarla ilgili olanlar da dahil olmak üzere ele alınması gereken çok sayıda önemli ve heyecan verici soru var. Ayrıca, her biri bir girdap içeren (birden çok sayıda) karadeliklerin birleşmesiyle ilgili gelecekteki yerçekimi dalgası gözlemleri, bu yeni soruların kapısını açabilir. ve uzay-zamanın heyecan verici kuantum yönleri.”

© 2022 Bilim X Ağı