Schwarze Löcher Sie gehören zu den geheimnisvollsten Objekten im Universum und sind in der Lage, das Raumgefüge um sie herum so heftig zu verzerren, dass nicht einmal Licht ihrem gravitativen Einfluss entkommen kann. Es stellt sich jedoch heraus, dass vieles von dem, was Wissenschaftler über diese mysteriösen Objekte wissen, möglicherweise falsch ist.
Laut einer neuen Studie, die im April in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Körperliche Untersuchung dSchwarze Löcher können tatsächlich völlig unterschiedliche Himmelskörper sein, die als Gravasterne bekannt sind.
„Gravastars sind virtuelle astronomische Objekte, die gerendert wurden [in 2001] Als Alternativen zu Schwarzen Löchern“, Co-Autor der Studie Joao Luis RosaDer Physikprofessor an der Universität Danzig in Polen teilte WordsSideKick.com in einer E-Mail mit. „Sie können als Sterne erklärt werden, die aus Vakuumenergie bestehen oder …“ Dunkle Energie„Die gleiche Art von Energie, die die beschleunigte Expansion des Universums vorantreibt.“
Lösung von Paradoxien von Schwarzen Löchern mit Gravastars
Karl Schwarzschild, ein deutscher Physiker und Astronom, sagte 1915 erstmals Schwarze Löcher voraus, basierend auf Berechnungen unter Verwendung der Theorie von Albert Einstein. Allgemeine Relativitätstheorie.
Im Laufe der Jahre scheinen astronomische Beobachtungen die Existenz von Objekten, die schwarzen Löchern ähneln, bestätigt zu haben. Allerdings weist Schwarzschilds Beschreibung dieser Weltraumobjekte einige Mängel auf.
Insbesondere wird erwartet, dass das Zentrum des Schwarzen Lochs ein Punkt unendlich hoher Dichte ist, eine sogenannte Singularität, in der die gesamte Masse des Schwarzen Lochs konzentriert ist, mit Ausnahme der Kernmasse Physik Es lehrt uns, dass Unendlichkeiten nicht existieren und dass ihr Erscheinen in einer Theorie auf deren Ungenauigkeit oder Unvollständigkeit hinweist.
„Diese Probleme deuten darauf hin, dass etwas mit dem Modell des Schwarzen Lochs nicht stimmt oder unvollständig ist und dass die Entwicklung alternativer Modelle notwendig ist“, sagte Rosa. „Der Gravastar ist eines von vielen vorgeschlagenen Alternativmodellen. Der Hauptvorteil von Gravastars besteht darin, dass sie keine Singularitäten aufweisen.“
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Wie gewöhnliche Schwarze Löcher müssen Gravasterne im Endstadium der Entwicklung massereicher Sterne entstehen, wenn die Energie, die bei der thermonuklearen Verbrennung der Materie in ihrem Inneren freigesetzt wird, nicht mehr ausreicht, um die Schwerkraft zu überwinden, und der Stern kollabiert und zu viel wird dichter. Ziel. Im Gegensatz zu Schwarzen Löchern wird jedoch nicht erwartet, dass Gravasterne irgendwelche Singularitäten enthalten, und es wird angenommen, dass sie dünne Materiekügelchen sind, die durch die dunkle Energie in ihrem Inneren stabil gehalten werden.
Um herauszufinden, ob Gravasterne ein brauchbarer Ersatz für einzelne Schwarze Löcher sind, untersuchten Rosa und seine Kollegen die Wechselwirkung von Teilchen und Strahlung mit diesen hypothetischen Objekten.
Verwenden EinsteinDer Theorie zufolge untersuchten die Forscher, wie die massiven Klumpen heißer Materie um supermassereiche Schwarze Löcher aussehen würden, wenn diese Schwarzen Löcher tatsächlich Gravasterne wären. Sie untersuchten auch die Eigenschaften vonAnziehungspunkteRiesige Gasblasen umkreisen Schwarze Löcher mit nahezu Lichtgeschwindigkeit.
Ihre Ergebnisse zeigten bemerkenswerte Ähnlichkeiten zwischen den Materieemissionen von Gravasternen und Schwarzen Löchern, was darauf hindeutet, dass Gravasterne nicht im Widerspruch zu den experimentellen Beobachtungen der Wissenschaftler über das Universum stehen. Darüber hinaus entdeckte das Team, dass der Gravastern selbst fast wie ein einzelnes Schwarzes Loch aussehen sollte, das einen sichtbaren Schatten erzeugt.
„Dieser Schatten wird nicht dadurch verursacht, dass Licht am Ereignishorizont eingefangen wird, sondern durch ein etwas anderes Phänomen namens Gravitationsrotverschiebung, das dazu führt, dass Licht Energie verliert, wenn es sich durch eine Region mit einem starken Gravitationsfeld bewegt“, sagte Rosa. „Tatsächlich, wenn Licht aus der Umgebung diese alternativen Objekte erreicht[es] „Durch unsere Teleskope ist der größte Teil seiner Energie an das Gravitationsfeld verloren gegangen, wodurch dieser Schatten entstanden ist.“
Die auffallenden Ähnlichkeiten zwischen dem Schwarzschild-Modell des Schwarzen Lochs und Gravasternen unterstreichen das Potenzial letzterer als realistische Alternative, frei von den theoretischen Fallstricken von Singularitäten.
Allerdings muss diese Theorie durch Experimente und Beobachtungen gestützt werden, von denen die Studienautoren glauben, dass sie bald umgesetzt werden könnten. Während sich Gravasterne und einzelne Schwarze Löcher in vielerlei Hinsicht ähnlich verhalten, können sie sich durch geringfügige Unterschiede im von ihnen emittierten Licht unterscheiden.
„Um unsere Ergebnisse experimentell zu überprüfen, setzen wir auf die nächste Generation von Beobachtungsexperimenten in der Gravitationsphysik“, sagte Rosa und bezog sich dabei auf die Jagd nach Schwarzen Löchern. Ereignishorizont-Teleskop Und das Schwerkraft + Das Instrument wird dem Very Large Telescope in Chile hinzugefügt. „Diese beiden Experimente zielen darauf ab, genau zu überwachen, was in der Nähe der Zentren von Galaxien, insbesondere unserer eigenen Galaxie, geschieht Milchstraße„.
