Ja esat nonācis neveiksmīgajā situācijā, riņķojot pa melno caurumu, iespējams, ka braucat reibinoši un neparedzami. Mainoties melnā cauruma formai, mainās arī tā gravitācijas profils.
Tā kā tu neradi orbītu sfērisks melnais caurums, jūs vairs nevarat sagaidīt garlaicīgu, paredzamu orbītu; jūsu orbīta kļūs mežonīga un haotiska, šķietami nejauša. Tomēr varētu šķist, ka kaitei ir pamatā esošā konstante, un, vēl vairāk, šķiet, ka šī konstante ir novērota arī gājēju sistēmā: trīs ķermeņa Ņūtona sistēma. Kāda ir saikne? Fiziķi nav pilnīgi pārliecināti…
Kad masīva zvaigzne iztērē degvielu, tā var sabrukt pati par sevi, lai izveidotu melno caurumu (pēc kādas aizraujošas supernovas darbības). Gaidāms, ka tiks saglabāts oriģinālās zvaigznes leņķiskais impulss, radot strauji augošu melno caurumu. Ja melnajam caurumam “nav matu” (t.i., tam nav elektrības lādiņa), gravitācijas lauks ir atkarīgs tikai no tā masas un griešanās. Ja griešanās dēļ notiek deformācija, mainās gravitācijas lauks, nosūtot jebkuru riņķojošo ķermeni (piemēram, neitronu zvaigzni) uz traku kalniņu.
Klifforda Vilja no Vašingtonas Universitātes Sentluisā rakstā satrauktais fiziķis apraksta scenāriju. “Orbītas iet savvaļā - tās žūst un griežas, tās ir neticami sarežģītas. Tas ir fantastiski, ”Teiks Vils.
Tomēr fiziķis Brendons Kārters 1968. gadā atklāja matemātisku konstanti, parādot, ka šīs šķietami haotiskās orbītas ir paredzamas, un ka tas pat attiecas uz orbītām ap ārkārtīgi kroplu telpas laiku. “Melnajiem caurumiem ir šī papildu konstante, kas atjauno orbītu regularitāti, ”Komentē Sauls Teukolskis no Kornela universitātes. “Tas ir noslēpums. Katrā citā situācijā, kad mums ir šīs papildu konstantes, mums ir simetrija. Bet riņķojošajam melnajam caurumam nav simetrijas - tāpēc to uzskata par brīnumu.”
Fizikiem gluži vienkārši nav ne jausmas, kāpēc Kārtera konstante varētu rasties no vērpjošā melnā cauruma vispārīgās relativitātes apraksta. Tagad, lai padarītu problēmu vēl satraucošāku, Vils veica klasisko (ņūtoniešu) 2-ķermeņa simulāciju ar trešo ķermeņa riņķošanu. Atkal parādījās tā pati konstante. Šķiet, ka orbītas paredzamībā ap šo melnā cauruma konfigurāciju ir kaut kas īpašs.
Teukolskis, kurš strādāja pie līdzīgām problēmām sava Ph.D. 1970. gadā paliek neizpratnē par šiem rezultātiem. Tomēr Vils turpina izmeklēt problēmu, iekļaujot terminu melnā cauruma rāmja vilkšanai. Šajā situācijā melnais caurums, kas vērpjas, vilks telpas laiku ap to, kosmiskajā laikā “saburzīsies” (vai rīboņi) tiks vilkts ar vērpšanas virzienu. Šajā gadījumā Kārtera konstante pazūd, tikai lai atgrieztos, kad vienādojumiem pievieno augstākas kārtas nosacījumus.
Tas viss nozīmē vienu no divām lietām. Vai nu tas ir vienkārši artefakts matemātikā, zinātkāre, kas galu galā tiks izrauta no vienādojumiem. Tomēr ir vilinoša iespēja, ka mēs redzam eksotiski rotējošu melno caurumu īpašību, kur telpas-laika apkārtējā auduma konfigurācija var ļaut paredzamai orbītā iziet no acīmredzamā haosa…
Avots: Zinātnes ziņas
Šis ir raksts par melnā ķermeņa starojumu.
