Piena ceļa galaktikas centrā atrodas behemota. Objekts ir tik masīvs, ka nekas nevar izbēgt no tā gravitācijas pievilkšanas, pat ne gaisma. Patiesībā mēs domājam, ka lielākajai daļai galaktiku ir viena no tām. Tie, protams, ir supermasīvi melnie caurumi.
Supermasīvie melnie caurumi ir zvaigznes, kas sabrukušas savdabībā. Einšteina vispārējā relativitātes teorija paredzēja viņu esamību. Un šos melnos caurumus ieskauj tā dēvētais notikumu horizonts, kas ir tāds kā punkts, kurā nevar atgriezties, lai kaut kas nonāktu pārāk tuvu melnajam caurumam. Bet neviens vēl nav pierādījis notikumu horizonta esamību.
Daži teorētiķi domā, ka galaktiku centrā varētu atrasties kas cits, kas ir supermasīvs objekta notikums, kas ir savādāks nekā supermassive melnais caurums. Teorētiķi domā, ka šie objekti kaut kā ir izvairījušies no melnā cauruma likteņa un nav sabrukuši savdabībā. Viņiem nebūtu notikumu horizonta, un to vietā būtu cieta virsma.
“Viss mūsu mērķis šeit ir pārvērst šo ideju par notikumu horizontu eksperimentālā zinātnē un uzzināt, vai notikumu apvāršņi patiešām pastāv vai nav,” - Pavans Kumars Ostinas Teksasas Universitātes astrofizikas profesors.
Teksasas Universitātes Ostinas un Hārvarda universitātes pētnieku komanda ir pievērsusies problēmai. Venbins Lu, Pavans Kumars un Ramešs Narajans vēlējās nedaudz atklāt notikumu horizonta problēmu. Viņi prātoja par cietas virsmas objektu un to, kas notiks, kad tāds objekts kā zvaigzne sadursies ar to. Viņi savus rezultātus publicēja Karaliskās astronomiskās biedrības ikmēneša paziņojumos.
"Viss mūsu mērķis šeit ir pārvērst šo notikumu horizonta ideju par eksperimentālu zinātni un uzzināt, vai notikumu apvāršņi patiešām pastāv vai ne," presē sacīja Ostins Teksasas Universitātes Astrofizikas profesors Pavans Kumars. atbrīvot.
Tā kā melnais caurums ir zvaigzne, kas sabrukusi savdabībā, tai nav virsmas laukuma, un tā vietā ir notikumu horizonts. Bet, ja otra teorija izrādās patiesa un objektam ir cieta virsma, nevis notikumu horizonts, tad jebkurš objekts, kas ar to saduras, tiktu iznīcināts. Ja zvaigzne saduras ar šo cieto virsmu un tiek iznīcināta, komanda guva pārliecību, tad zvaigznes izdalītā gāze sagraus priekšmetu un spoži spīdēs mēnešus vai pat gadus.
Ja tas tā būtu, tad komanda zinātu, ko meklēt. Viņi arī noskaidroja, cik bieži tas notiks.
"Mēs novērtējām zvaigžņu krituma ātrumu uz supermasīvajiem melnajiem caurumiem," Lu teica tajā pašā paziņojumā presei. “Gandrīz katrā galaktikā ir viens. Mēs uzskatījām tikai masīvākās, kuras sver apmēram 100 miljonus saules masu vai vairāk. Dažu miljardu Zemes gaismas gadu laikā no tiem ir aptuveni miljons. ”
Tagad viņiem bija vajadzīgs veids, kā šos objektus meklēt debesīs, un viņi to atrada Pan-STARRS teleskopa arhīvos. Pan-STARRS ir 1,8 metru teleskops Havaju salās. Šis teleskops nesen pabeidza apsekojumu par pusi no debesu ziemeļu puslodes. Šajā aptaujā Pan-STAARS pavadīja 3,5 gadus, meklējot pārejošus objektus debesīs, objektus, kas izgaismojas un pēc tam izbalē. Viņi meklēja Pan-STARR arhīvos īslaicīgus objektus, kuriem bija paraksts, kādu viņi paredzēja, no zvaigznēm, kas saduras ar šiem supermasīvajiem, ar cieto virsmu esošajiem objektiem.
Trijnieks paredzēja, ka Pan-STAARS apsekojumā ietvertajā 3,5 gadu laika posmā notiks 10 no šīm sadursmēm, un tām jābūt atspoguļotām datos.
"Izrādās, ka būtu vajadzējis atklāt vairāk nekā 10 no tiem, ja cietās virsmas teorija ir patiesa." - Vebins Lu, Teksasas Universitātes Astronomijas katedra Ostinā.
“Ņemot vērā zvaigžņu krišanas ātrumu uz melnajiem caurumiem un melno caurumu skaita blīvumu tuvējā Visumā, mēs aprēķinājām, cik daudz šādu pāreju Pan-STARRS vajadzēja atklāt 3,5 gadu darbības periodā. Izrādās, ka tad, ja cietās virsmas teorija ir patiesa, tai vajadzēja atklāt vairāk nekā 10 no tām, ”sacīja Lu.
Komanda neatrada nevienu no uzliesmojumiem, ko viņi cerēja redzēt, vai cietās virsmas teorija ir patiesa.
“Mūsu darbs nozīmē, ka dažiem un varbūt visiem melnajiem caurumiem ir notikumu horizonts…” - Ramešs Narajans, Hārvarda-Smitsona astrofizikas centrs.
Tas, kas varētu šķist neveiksme, nav tas, protams. Jebkurā gadījumā ne par Einšteinu. Tas ir vēl viens veiksmīgs Einšteina vispārējās relativitātes teorijas pārbaudījums, parādot, ka viņa teorijā prognozētais notikumu horizonts šķietami pastāv.
Runājot par komandu, viņi vēl nav atmetuši šo ideju. Faktiski, kā saka Teksasas Universitātes Ostinas astrofizikas profesors Pavans Kumars, “mūsu motīvs ir ne tik daudz noskaidrot, vai ir cieta virsma, bet gan virzīt zināšanu robežu un atrast konkrētus pierādījumus, ka patiesībā notikumu horizonts ap melnajiem caurumiem. ”
"Vispārējā relativitāte ir izturējusi vēl vienu kritisku pārbaudi." - Ramesh Narayan, Hārvarda-Smitsona astrofizikas centrs.
"Mūsu darbs nozīmē, ka dažiem un, iespējams, visiem, melnajiem caurumiem ir notikumu horizonts, un materiāls patiešām pazūd no novērojamā Visuma, kad tiek ievilkts šajos eksotiskajos objektos, kā mēs esam gaidījuši gadu desmitiem," sacīja Narajana. "Vispārējā relativitāte ir izturējusi vēl vienu kritisku pārbaudi."
Komanda plāno turpināt meklēt uzliesmojumus, kas saistīti ar cietās virsmas teoriju. Viņu ieskats Pan-STARRS datos bija tikai viņu pirmā plaisa tajā.
Viņi cer uzlabot savu pārbaudi ar gaidāmo Lielo sinoptisko pētījumu teleskopu (LSST), kas tiks būvēts Čīlē. LSST ir plaša lauka teleskops, kas uztver nakts debesu attēlus ik pēc 20 sekundēm desmit gadu laikā. Ik pēc dažām naktīm LSST mums parādīs visu pieejamo nakts debesu attēlu. Tas īslaicīgu objektu izpēti padarīs daudz vieglāku un efektīvāku.
Vairāk lasīšanas: Super teleskopu pieaugums: Lielais sinoptisko pētījumu teleskops
Avoti:
- Vai zvaigznes mierīgi iekrīt melnajos caurumos vai ietriecas kaut kas pilnīgi nezināms?
- Zvaigžņu traucējumu notikumi atbalsta melnā cauruma notikumu horizonta esamību
