Nová fyzikálna teória naznačuje, že čierne diery sú kľúčom k cyklom expanzie a kontrakcie vesmíru

Vesmír sa rozpína. Nikto so skúsenosťami v astronómii alebo fyzike s týmto faktom nesúhlasí.

Rovnako nikto skutočne nesúhlasí s tým, že v určitom bode o miliardy rokov v budúcnosti sa vesmír rozšíri doteraz– Došla energia na ďalšiu expanziu. V tomto bode sa musí niečo zmeniť. Tu sa začína spor.

V tomto kozmologickom argumente sú nové vrásky a je to zmätené. podľa Nová štúdia Kozmológovia Daniela Pérez a Gustavo Romero, obaja z Argentínskeho inštitútu pre röntgenové žiarenie, tvrdia, že vesmír sa opakovane rozpína ​​a zmršťuje a veľké čierne diery sú jedny z mála vecí, ktoré prežili tieto nekonečné cykly ničenia a obnovy. Tieto cykly sú súčasťou toho, čo kozmológovia nazývajú potenciálnym „kozmickým odrazom“.

Na matematický model teoretickej čiernej diery sa zameriava recenzovaná štúdia Perez a Romero, ktorá bola minulý mesiac publikovaná vo vedeckom časopise. fyzický prehľad d.

„Naším hlavným výsledkom je, že riešenie predstavuje dynamickú čiernu dieru prítomnú vo všetkých obdobiach kozmologického regresného modelu,“ napísali.

Inými slovami, Perezova a Romerova čierna diera prežili, aj keď všetko okolo bolo zničené, keď sa vesmír zrútil na ceste ku konečnému zotaveniu.

Je to presvedčivý objav. Otázka o úlohe čiernej diery v odrážajúcom sa vesmíre je „jasne zaujímavá,“ povedal Leandros Perivolaropoulos, fyzik z University of Ioannina v Grécku, ktorý sa na štúdii nezúčastnil, pre The Daily Beast, „a tento dokument možno vnímať ako prvý pokus riešiť to.“

Ale pozor: v argumentácii Pereza a Romera je veľa predpokladov. Je možné, že v momente, keď sa vesmír odrazí od kontrakcie do expanzie, všetky pravidlá, ktoré riadia naše chápanie fyziky, zhasnú oknom. Možno sa snažíme pochopiť nevyspytateľné.

„Samotná všeobecná relativita sa rozpadá v singularite čiernej diery aj v singularite odrazu,“ povedal Perivolaropoulos. „Takže akýkoľvek záver založený na tom nemožno brať vážne.“

Inými slovami, v momente, keď sa vesmír tesne pred odrazom zrúti na najmenšiu veľkosť, gravitácia prestane normálne fungovať. To je to, čo máme na mysli pod pojmom singularita: výnimka zo zákonov fyziky. Netušíme, ako sa zachová čierna diera, keď nebudú zavedené pravidlá.

READ  Lancaster, Palmdale patrí medzi ohniská COVID v okrese Los Angeles napriek vysokej zaočkovanosti

Perivolaropoulos dodal, že metódy Pereza a Romera „majú veľký potenciál na zlepšenie, mierne povedané“.

Samotná všeobecná relativita sa rozpadá v singularite čiernej diery aj v singularite spätného rázu. Akýkoľvek záver na ňom založený preto nemožno brať vážne.

Leandros Perivolaropoulos, Univerzita v Ioannine

Aby bolo jasné, základná myšlienka, že vesmír sa opakovane rozpína ​​a zmršťuje, nie je nová. Kozmická regresia je jednou z niekoľkých popredných teórií medzi kozmológmi, ktorí študujú pôvod a osud vesmíru.

V skutočnosti sa najmenej jeden tím vedcov domnieva, že náš 13,7 miliardy rokov starý vesmír je na konci svojej najnovšej fázy expanzie a Môžete znova začať uzatvárať zmluvy Približne za sto miliónov rokov je na ceste k novému skoku za niekoľko miliárd alebo desiatok miliárd rokov.

Alternatívne teórie o tom, ako by mohol vesmír skončiť, zahŕňajú spomalenie a zamrznutie vesmíru, kolapsu do seba alebo prevrátenie sa do nekonečných fragmentovaných vreckových vesmírov. Spomedzi všetkých možností je jasné, prečo kozmický odraz priťahuje toľko pozornosti. Je to úhľadný spôsob, ako vysvetliť niektoré zvláštne veci, ktoré okolo seba vidíme vo vesmíre.

Po prvé, môže to pomôcť vysvetliť, prečo sú vo vesmíre, ktorý je väčšinou rovnomerne prázdny, také zvláštne, roztrúsené zhluky vecí. Galaxie. hviezdy. planét. Ľudia. Nepravidelnosti vo vesmíre sú vedľajším produktom nekonečnej expanzie a kontrakcie.

Odskok môže mať zmysel aj pre najväčšie čierne diery. Konkrétne „obrovská“ diverzita, ktorá je miliardy krát väčšia ako naše Slnko a ktorá pôsobí na priestor okolo nich takou silnou gravitačnou silou, že z nej nemôže uniknúť ani svetlo.

Doteraz sme zaznamenali dve z týchto masívnych čiernych dier pomocou novej globálnej sady rádioteleskopov tzv ďalekohľad horizontu udalostí. jeden pozorovaný V strede našej galaxie, Mliečnej dráhy. bol ten druhý Objavené v srdci Messier 87galaxia vzdialená 54 miliónov svetelných rokov.

Čierna diera obsahuje niečo najbližšie k singularite – výnimku z prijatých pravidiel fyziky – ktorú môžeme priamo pozorovať pomocou našich ďalekohľadov. V srdci neuveriteľne hustej temnej čiernej diery sa naše chápanie vesmíru rúca. Ako povedal Perivolaropoulos.

READ  Lekári tvrdia, že počet hospitalizácií opäť stúpa, pretože u neočkovaných osôb je častá premenná delta bežná

Na niečom tak veľkom a intenzívnom je niečo zvláštne. Toto je niečo špeciálne, čo môže pomôcť najväčším čiernym dieram prežiť zakaždým, keď sa vesmír odrazí a všetko ostatné je stlačené do akéhosi mäkkého cesta hmoty a energie.

Ich prežitie môže byť kľúčom. Možno, len možno, nie je náhoda, že čierne diery pretrvávajú a zachovávajú si svoju jedinečnú zvláštnosť, keď sa všetko okolo nich zmršťuje do homogénnosti. Čierne diery môžu byť jedným z dôvodov, prečo sa vesmír môže vrátiť späť späť Potom sa stiahne raz za 30 miliárd rokov.

Podľa Pereza a Romera existujú dôvody domnievať sa, že veľké čierne diery, ktoré sú po kozmickom odraze stále neporušené, pomáhajú vesmíru pri obnove tým, že vracajú materiál do vesmíru a miešajú novo sa rozpínajúcu hmotu s jeho energiou.

„Ak čierne diery prejdú odrazom, môžu spôsobiť poruchy, ktoré by viedli k formovaniu štruktúry a skorému formovaniu rozpínajúcej sa galaxie,“ napísali. Čierne diery môžu pôsobiť ako motory stvorenia alebo rekonfigurácie, ak chcete – pomáhajú formovať galaxie, hviezdy a planéty do odrazujúcej sa galaxie.

Čierne diery môžu byť jedným z dôvodov, prečo je vesmír schopný vrátiť sa späť po kontrakcii raz za 30 miliárd rokov.

Je to príťažlivý nápad. Najmä vo svetle ďalšej teórie, ktorá získala dôveryhodnosť (súbežne s myšlienkou kozmického odrazu), že v strede každej galaxie sú supermasívne čierne diery. Ešte sme ich všetky nenašli.

Aby sme boli spravodliví, Perez a Romero nie sú prvými kozmológmi, ktorí skúmali vzťah medzi poskakujúcim vesmírom a supermasívnymi čiernymi dierami. Bernard Carr a Timothy Clifton z Queen Mary University of London spolu s Alanom Cooleym z Dalhousie University v Kanade, Písalo sa o Čierne diery prežili kozmický odraz už roky. „Výpočet, ktorý sme urobili, naznačuje, že je to možné,“ povedal Cooley pre The Daily Beast.

READ  Observatórium Swift observatória NASA mohlo utrpieť zlyhanie riadenia polohy

Rozdiel je v tom, že v modeli od Cooleyho a kolegov sú čierne diery skôr zabudované v okolitej štruktúre zmenšujúceho sa vesmíru, než v ňom obsiahnuté. To by uľahčilo čiernym dieram odolať, aj keď sa veci vo vnútri štruktúry vesmíru zrútia do seba.

Podľa Pereza a Romera sú čierne diery také vnútri štruktúra. „Pozerajú sa na trochu iný model,“ povedal Cooley. V tomto koncepte odrazujúceho sa vesmíru sú čierne diery oveľa tvrdšie, než si ktokoľvek predtým predstavoval – a možno ešte dôležitejšie pre novú expanziu vesmíru.

Ak existuje riziko v kozmologickom kúte, ktorý Perez a Romero zdieľajú s Cooleym a spoluautormi, tvrdé údaje o odrazujúcich sa vesmíroch a supermasívnych čiernych dierach sú dosť slabé. Našich vesmírnych sond je málo a sú veľmi vzdialené. Vidíme zatiaľ len pomocou starých ďalekohľadov.

Aby sme mohli lepšie zaobchádzať s potenciálnym kozmickým odrazom pomocou čiernych dier, musíme nájsť viac čiernych dier. Najmä tie veľké v centrách galaxií. Potrebujeme tiež lepšie merania žiarenia pozadia vesmíru. Presný údaj o žiarení môže naznačovať cykly expanzie a kontrakcie.

Dobrou správou je, že tieto pozorovania budú čoskoro možné. nové BICEP pole, skupina štyroch rádioteleskopov vo výstavbe na južnom póle, by nám mohla poskytnúť dobré údaje o radiácii počnúc niekoľkými rokmi. A môžeme očakávať ďalšie snímky (a dokonca aj nejaké filmy) veľkých čiernych dier z ďalekohľadu Event Horizon Telescope.

Ak kozmológovia ako Perez, Romero a Cooley začnú všade nachádzať čierne diery, ako aj zaznamenávať výpovedné vzorce žiarenia poskakujúceho vesmíru, možno sa budeme musieť začať zmierovať s myšlienkou, že všetko, čo môžeme vidieť a predstaviť si, je oveľa menej jedinečné ako predtým sme si mysleli.

V skutočnosti možno žijeme v tretej, sto alebo tisícej verzii vesmíru po opakovaných skokoch, z ktorých každý je čiastočne poháňaný stále väčšími čiernymi dierami.

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená.