Теории черных дыр. Ученые приблизились к разгадке их существования
Как впервые указал немецкий астроном Карл Шварцшильд, черные дыры из-за своей необычайной концентрации массы искривляют пространство-время и нагревают материю в непосредственной близости, так что она начинает светиться.
Новозеландский физик Рой Керр показал, что вращение может изменить размер черной дыры и геометрию ее окружения. «Край» черной дыры известен как горизонт событий, граница вокруг концентрации массы, за которой свет и материя не могут выйти и которая делает черную дыру черной. Теория предсказывает, что черные дыры можно описать несколькими свойствами: массой, спином и множеством возможных зарядов.
Кроме черных дыр, описанных с помощью теории общей относительности Эйнштейна, существуют и описанные с помощью струнных теорий, которые представляют материю и все частицы, как множество крошечных вибрирующих струн. Теории черных дыр, вдохновленные струнами, предсказывают существование дополнительного поля в описании фундаментальной физики, которое приводит к наблюдаемым изменениям в размерах черных дыр, а также в кривизне в их окрестностях.
Физики доктор Прашант Кочерлакота и профессор Лучано Резцолла из Института теоретической физики Университета Гете во Франкфурте впервые исследовали, как различные теории согласуются с данными наблюдений черной дыры M87 в центре галактики Messier 87. Изображение M87, сделанное в 2019 году международной коллаборацией Event Horizon Telescope (EHT), стало первым экспериментальным доказательством реального существования черных дыр после измерения гравитационных волн в 2015 году, пишет phys.org.
Результат этих исследований: данные M87 полностью согласуются с теориями, основанными на теории Эйнштейна, и в некоторой степени с теориями, основанными на струнах. Доктор Прашант Кочерлакота объясняет:
«С данными, записанными коллаборацией EHT, теперь мы можем проверить различные теории физики с изображениями черных дыр. В настоящее время мы не можем отвергать эти теории при описании размера тени M87, но наши расчеты ограничивают диапазон применимости этих моделей черных дыр».
Профессор Лучано Резцолла говорит:
«Идея черных дыр для нас, физиков-теоретиков, является одновременно источником беспокойства и вдохновения. Хотя мы все еще боремся с некоторыми последствиями черных дыр - такими как горизонт событий или сингулярность - мы, кажется, всегда стремимся найти новые решения для черных дыр и в других теориях. Поэтому очень важно получить такие результаты, как наш, которые определяют, что правдоподобно, а что нет. Это был важный первый шаг, и наши ограничения будут улучшены по мере появления новых наблюдений».
Написать комментарий