Lubang Hitam Berkembang Rambut, Kemudian Pergi Bald Sekali Lagi

Pin
Send
Share
Send

Terima kasih kepada kecenderungan mereka untuk menghisap segala-galanya di sekeliling mereka - walaupun cahaya - lubang hitam tidak membocorkan petanda tentang asal usul atau sejarah mereka. Fakta yang mengecewakan ini menyebabkan para saintis pada tahun 1960-an mengisytiharkan bahawa lubang hitam "tidak mempunyai rambut." Oleh itu, para penyelidik menunjukkan bahawa lubang hitam mempunyai ciri-ciri yang sangat sedikit untuk memisahkan satu sama lain.

Sekarang, pengiraan baru menunjukkan bahawa beberapa lubang hitam boleh tumbuh rambut, tetapi mereka tidak dapat menyimpannya untuk jangka masa yang lama. Menurut kerja baru, lubang hitam yang berputar pada hampir (tetapi tidak cukup) putaran maksimum mungkin menunjukkan beberapa sifat unik. Tetapi sifat-sifat ini tidak berterusan sebelum lubang hitam menjadi "botak" dan menjadi tidak dapat dibezakan dari orang lain.

"Ini satu penemuan yang menarik, kerana ia merupakan tingkah laku sementara," kata penulis kajian Lior Burko, ahli fizik di Theiss Research di California.

Metafora untuk rambut lubang hitam tumbuh dari matematik yang dilakukan oleh ahli fizik Jacob Bekenstein dan John Wheeler pada tahun 1960-an dan awal 1970-an. Para penyelidik berpendapat bahawa di bawah teori relativiti umum Einstein, lubang hitam boleh dijelaskan oleh hanya tiga parameter yang dapat dilihat: massa mereka, momentum sudut mereka dan caj elektrik mereka. Segala-galanya, semua maklumat lain, terperangkap dalam tarikan graviti lubang hitam dan dengan itu mustahil untuk diperhatikan. Memandangkan dua lubang hitam yang dipadankan dengan ketiga-tiga nilai itu, ia mustahil untuk membezakan satu dari yang lain.

Sejak itu, ahli teori telah memburu sesuatu yang dapat membezakan lubang hitam dari satu sama lain. Sekiranya saintis dapat menemui sesuatu, ia mungkin membuka wahyu baru mengenai asal-usul lubang hitam tertentu. Sebagai contoh, walaupun banyak lubang hitam dianggap sebagai sisa-sisa bintang yang runtuh, ada yang mungkin terbentuk selepas Big Bang, menyusun keluar dari kawasan-kawasan yang tidak normal pada kain sejagat yang paling awal. Salah satu lubang hitam primordial ini tidak dapat dibezakan daripada lubang hitam yang cemerlang jika kedua-duanya mempunyai massa yang sama, momentum sudut dan cas elektrik.

Pada tahun 2018, sekumpulan penyelidik yang diketuai oleh pakar fizikal, Dejan Gajic, di University of Cambridge mendapati bahawa lubang hitam yang melampau, yang mempunyai kemungkinan maksimum elektrik, mempunyai sifat unik yang dapat membezakan objek antara satu sama lain. Ciri-ciri ini melibatkan perubahan yang boleh diukur pada cakrawala peristiwa lubang hitam (titik di mana daya graviti begitu kuat sehingga cahaya tidak dapat melepaskan diri) dan cakrawala Cauchy (titik di mana hubungan kausal antara masa lalu dan masa depan terputus kerana kesan lenturan masa dari medan graviti yang kuat).

Burko dan rakan-rakannya tertarik sama ada sifat unik mungkin memegang lubang hitam yang hampir melampau, tetapi tidak cukup. Para penyelidik melakukan matematik untuk dua jenis lubang hitam. Yang pertama ialah lubang hitam Reissner-Nordström yang hampir melampau, sejenis lubang hitam yang mempunyai hampir maksimum kemungkinan cas elektrik tetapi tidak berputar. Yang kedua, lubang hitam Kerr yang hampir melampau, adalah sejenis lubang hitam yang berputar pada putaran hampir maksimum tetapi tidak mempunyai muatan elektrik.

Dalam kedua-dua lubang hitam yang hampir melampau ini, penyelidik mendapati bukti "rambut" - untuk satu masa. Ciri-ciri unik lubang hitam yang hampir melampau diukur apabila lubang hitam simulasi terbentuk pertama, para penyelidik melaporkan Nov 15 dalam jurnal Kajian Penyelidikan Fisik, tetapi merosot dari masa ke masa dalam fungsi kuadratik masa. Ini bermakna nilai-nilai mengecil dengan cepat pada mulanya, kemudian terus menyusut dengan lebih perlahan seiring dengan berlalunya masa. (Pasukan penyelidik tidak mengira betapa pantas ini akan berlaku dalam masa nyata, yang akan berbeza bergantung kepada jisim, putaran dan caj dari lubang hitam yang diberi.)

"Untuk masa yang singkat, berkelakuan seperti rambutnya seperti lubang hitam yang maksimal akan berputar," kata Burko kepada Live Science. "Tetapi selepas beberapa lama, ia mula kehilangan rambut ini sehingga akhirnya menjadi botak lagi."

Walaupun semua pengiraan ini pada masa ini teori, terdapat harapan untuk pemerhatian dunia sebenar yang akan sepadan atau bertentangan dengan penemuan. Percubaan Gelombang Gravitational-Wave Observatory (LIGO) Laser sekarang aktif mengukur gelombang gravitasi, yang riak di ruang-waktu yang dibuat oleh benda besar seperti bintang-bintang neutron dan lubang hitam. LIGO menggunakan dua pemerhatian berasaskan tanah untuk mengukur gelombang graviti. Dan pengukuran ini dapat melihat lubang hitam berbulu.

Projek akan datang, Antena Space Interferometer Laser (LISA), akan melancarkan tiga kapal angkasa untuk mengesan gelombang graviti dari ruang angkasa. Projek itu direka untuk mengesan gelombang graviti dari lubang hitam supermasif. Tidak ada yang mengatakan berapa lama eksperimen itu perlu dijalankan untuk menangkap lubang hitam yang hampir melampau dalam tindakan, kata Burko, tetapi jika seseorang muncul, gelombang graviti mungkin mempunyai rambut.

Pin
Send
Share
Send

Tonton video itu: The Return of Superman. 슈퍼맨이 Retrospect, Every Moment Was TouchingENGIND (Jun 2024).