Bilde: Science Photo Library – MARK GARLICK via Getty Images
ABSTRACT bryter ned tankevekkende vitenskapelig forskning, fremtidig teknologi, nye oppdagelser og store gjennombrudd.
Svarte hull er områder i romtid med så sterke gravitasjonsfelt at ingenting kan unnslippe grensene deres, ikke engang lys. Som et resultat driver de fleste av disse massive objektene usynlig gjennom verdensrommet, noe som gjør det vanskelig å løse de mange åpne spørsmålene om deres tankevekkende egenskaper.
Nå har forskere antydet at det kan være en måte å bekrefte et nøkkelmysterium om sorte hull – om de produserer virvelstrukturer – ved å søke etter spesifikke signaturer i verdensrommet. Disse virvelene ville være strukturelt lik de virvlende malstrømmene til tornadoer og virvelstrømmer, men de ville oppstå flere steder på sorte hull i stedet.
I tillegg til å kaste lys over sorte hull, kan disse ledetrådene potensielt åpne “et observasjonsvindu til forskjellige skjulte sektorer” av universet, inkludert naturen til mørk materie, ifølge en nylig publisert studie i Fysiske gjennomgangsbrev.
Mens populære skildringer av sorte hull ofte får dem til å se ut som gigantiske romvirvler, er tilstedeværelsen av virvel i disse enhetene et spørsmål om debatt. Forskere ledet av Gia Dvali, direktør ved Max Planck Institute for Physics i Tyskland, har presentert nye teoretiske bevis for at raskt spinnende sorte hull “naturlig støtter en virvelstruktur” og at sorte hulls virvel kan ha “makroskopisk observerbare konsekvenser,” rapporterer studien .
“Den mikroskopiske strukturen til sorte hull gjenstår å forstå,” sa Dvali og hans kolleger i studien. “En av de viktigste hindringene er mangelen på eksperimentelle prober av svarte hulls kvanteegenskaper. I dette lyset er det veldig viktig å identifisere og utforske de mikroskopiske teoriene som fører til makroskopisk observerbare fenomener.”
“Vi skal skape bevissthet om ett slikt fenomen: virvelhet,” la teamet til. “Vi tror at…virvelegenskapen i sorte hull kan forstås uten å gå inn i det tekniske ved kvantegravitasjonsberegninger.”
Den nye forskningen var delvis inspirert av eksperimentelle studier av Bose–Einstein-kondensater, en ultrakald tilstand av materie med bisarre kvanteegenskaper som er nyttige for å modellere svarte hulls atferd. Mange laboratorietester har avslørte virveldannelse i disse kondensatene, noe som tyder på at strukturene også kan oppstå i sorte hull med ekstremt raske spinn, ifølge Dvalis team.
Tilstedeværelsen av virvel kan forklare hvorfor raskt roterende sorte hull ikke ser ut til å produsere Hawking-stråling, en type termisk glød som sendes ut av noen av disse objektene. Strukturene kan også føre til ekstraordinære gjennombrudd utover sorte hull, inkludert muligheten til å åpne en “portal inn i sektoren for mørk materie,” skrev studiens forfattere.
Denne figurative portalen kan lure i ekstremt lysende objekter kalt aktive galaktiske kjerner, som drives av supermassive sorte hull som sitter i sentrum av store galakser. Disse kjernene skyter ut enorme plasmastråler som beveger seg nær lyshastigheten og kan strekke seg over en million lysår.
Dvali og kollegene hans bemerker at disse energiske jetflyene kan avgi magnetiske signaturer av virvel i lyset deres, som kan fanges og tydes i teleskopbilder. Jetflyene antas også å samhandle med mørk materie, et uidentifisert stoff som står for mest masse i universet. Som et resultat kan fremtidige observasjoner av jetfly, og mulige signaturer av virvler i dem, informere den store vitenskapelige søken etter å forstå mørk materie.
“Vi har nylig etablert feltet med sorte hulls virvler,” sa Florian Kühnel, en kosmolog ved Ludwig Maximilian Universitetet i München som var medforfatter av studien. i en uttalelse.
“Det er et vell av viktige og spennende spørsmål å ta opp som “kan åpne døren til disse nye og spennende kvanteaspektene av rom-tid,” konkluderte han.