V središču naše galaksije Mlečna pot prebiva behemoth. Predmet tako masiven, da ničesar ne uide njegovemu gravitacijskemu vleku, niti svetlobi. Pravzaprav mislimo, da ima večina galaksij eno izmed njih. Seveda so supermasivne črne luknje.
Supermasivne črne luknje so zvezde, ki so se zrušile v posebnost. Einsteinova splošna teorija relativnosti je napovedovala njihov obstoj. In te črne luknje so obkrožene s tistim, kar se imenuje obzorje dogodkov, kar je nekako kot točka, ko se ne vrnemo, če bi se kaj preveč približalo črni luknji. Toda nihče še ni dokazal obstoja dogodkovnega obzorja.
Nekateri teoretiki menijo, da bi lahko v središču galaksij ležalo nekaj drugega, neznanka dogodka supermasivnega predmeta kot supermasivna črna luknja. Teoretiki menijo, da so se ti predmeti nekako izognili usodi črne luknje in niso propadli v edinstvenost. Ne bi imeli obzorja dogodkov in bi namesto tega imeli trdno površino.
"Naša celotna poanta je, da to idejo obzorja dogodkov spremenimo v eksperimentalno znanost in ugotovimo, ali obzorja dogodkov resnično obstajajo ali ne," - profesor astrofizike Pawan Kumar, univerza v Teksasu v Austinu.
Skupina raziskovalcev na Teksaški univerzi v Austinu in univerzi Harvard se je spoprijela s težavo. Wenbin Lu, Pawan Kumar in Ramesh Narayan so želeli osvetliti problem obzorja dogodkov. Spraševali so se o trdnem površinskem objektu in kaj bi se zgodilo, če bi se objekt, kot je zvezda, trčil vanjo. Svoje rezultate so objavili v Mesečnih obvestilih Royal Astronomical Society.
"Naša celotna poanta je, da to idejo obzorja dogodkov spremenimo v eksperimentalno znanost in ugotovimo, ali obzorja dogodkov resnično obstajajo ali ne," je v novinarstvu dejal Pawan Kumar, profesor astrofizike na Teksaški univerzi v Austinu. sprostitev.
Ker je črna luknja zvezda zrušena v singularnost, nima površine in ima namesto tega obzorje dogodkov. Če pa se izkaže, da je druga teorija resnična in ima objekt trdno površino namesto obzorja dogodka, bi bil vsak predmet, ki trči v njo, uničen. Če bi zvezda trčila na to trdo površino in bila uničena, je ekipa presegla, potem bi plin iz zvezde zasidral predmet in močno zasijal mesece ali celo leta.
Če bi bilo tako, bi ekipa vedela, kaj iskati. Ugotovili so tudi, kako pogosto se bo to dogajalo.
"Ocenili smo, koliko zvezd pada na supermasivne črne luknje," je Lu povedal v istem sporočilu za javnost. "Skoraj vsaka galaksija ima eno. Upoštevali smo le najbolj množične, ki tehtajo približno 100 milijonov sončnih mas ali več. V nekaj milijard svetlobnih letih Zemlje jih je približno milijon. "
Zdaj so potrebovali način iskanja neba po teh predmetih in našli so ga v arhivih teleskopa Pan-STARRS. Pan-STARRS je 1,8-metrski teleskop na Havajih. Ta teleskop je nedavno zaključil raziskavo polovice severne poloble neba. Pan-STAARS je v tej raziskavi preživel 3,5 leta in iskal prehodne predmete na nebu, predmete, ki svetijo in potem zbledijo. Poiskali so v arhivih Pan-STARR prehodne predmete, ki so imeli podpis, ki so ga napovedovali od zvezd, ki trčijo v te supermasivne, trde površine.
Trio je napovedal, da se bo v 3,5-letnem časovnem okviru, ki ga je zajela raziskava Pan-STAARS, zgodilo 10 teh trkov in jih je treba predstavljati v podatkih.
"Izkazalo se je, da bi jih moral zaznati več kot 10, če je teorija trde podlage resnična." - Wenbin Lu, odsek za astronomijo, Univerza v Teksasu v Austinu.
"Glede na hitrost zvezd, ki padejo na črne luknje, in gostoto črnosti črnih lukenj v bližnjem vesolju, smo izračunali, koliko takšnih prehodnih snovi bi moral Pan-STARRS zaznati v obdobju 3,5 let. Izkazalo se je, da bi jih morali zaznati več kot 10, če je teorija trde podlage resnična, "je dejal Lu.
Skupina ni našla nobene od napak, za katere so pričakovali, da bodo videli, ali je teorija trde podlage resnična.
"Naše delo pomeni, da imajo nekatere, morda pa tudi vse črne luknje, obzorja dogodkov ..." - Ramesh Narayan, Harvard-Smithsonian Center za astrofiziko.
Kar se morda zdi neuspeh, seveda ni eno. Vseeno ne za Einsteina. To je še en uspešen test Einsteinove teorije splošne relativnosti, ki kaže, da se zdi, da obzorje dogodkov, predvideno v njegovi teoriji, resnično obstaja.
Kar se ekipe tiče, ideje še niso opustili. Dejansko, po besedah Pawana Kumarja, profesorja astrofizike, Univerze v Teksasu v Austinu, "Naš motiv ni toliko v tem, da ugotovimo, da je trda površina, temveč da potisnemo mejo znanja in najdemo konkretne dokaze, da resnično obstaja obzorje dogodkov okoli črnih lukenj. "
"Splošna relativnost je prestala še en kritični test." - Ramesh Narayan, Harvard-Smithsonian Center za astrofiziko.
"Naše delo pomeni, da imajo nekatere, in morda vse, črne luknje obzorja dogodkov in da material resnično izgine iz vesolja, ki ga je mogoče opazovati, ko ga potegnemo v te eksotične predmete, kot smo pričakovali desetletja," je dejal Narayan. "Splošna relativnost je prestala še en kritični test."
Skupina načrtuje, da bo še naprej iskala nalete, povezane s teorijo trde površine. Njihov vpogled v podatke Pan-STARRS je bil le njihov prvi zlom.
Upajo izboljšati preizkus s prihajajočim Velikim sinoptičnim anketnim teleskopom (LSST), ki bo zgrajen v Čilu. LSST je širok terenski teleskop, ki bo vsakih 20 sekund posnel slike nočnega neba v desetletnem razponu. Vsakih nekaj noči nam bo LSST dal podobo celotnega razpoložljivega nočnega neba. Tako bo preučevanje prehodnih predmetov veliko lažje in učinkovitejše.
Več branja: Rise of Super Telescopes: Veliki sinoptični anketni teleskop
Viri:
- Ali zvezde mirno padejo v črne luknje ali se zrušijo v nekaj povsem neznanega?
- Dogodki zvezdnih motenj podpirajo obstoj dogodkov črne luknje
