Niet alle theorieën kunnen de Gargantuan Black Hole M87 * verklaren

De impressie van deze kunstenaar toont een snel draaiend superzwaar zwart gat omgeven door een accretieschijf. Deze dunne schijf van ronddraaiend materiaal bestaat uit de overblijfselen van een zonachtige ster die uiteengereten is door de getijdenkrachten van het zwarte gat. Het zwarte gat is genoemd, wat de anatomie van dit opmerkelijke wezen aangeeft. Krediet: ESO

Wetenschappers van de Goethe Universiteit Frankfurt en de Event Horizon Telescope Collaboration gebruiken de gegevens waaruit de eerste afbeelding is voortgekomen Zwart gat Om de basiseigenschappen te beperken.

Theoretisch fysici van de Goethe Universiteit in Frankfurt hebben gegevens van het M87 * zwarte gat geanalyseerd als onderdeel van de Event Horizon Telescope (EHT) -samenwerking om de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein te testen. Volgens de tests komt de grootte van de schaduw van M87 * in de algemene relativiteitstheorie uitstekend overeen met een zwart gat, maar het legt beperkingen op aan de eigenschappen van zwarte gaten in andere theorieën. In 2019 publiceerde de EHT-samenwerking de eerste afbeelding van een zwart gat in het centrum van het M87-sterrenstelsel.

Zoals de Duitse astronoom Karl Schwarzschild voor het eerst opmerkte, buigen zwarte gaten de ruimtetijd tot het uiterste vanwege hun ongebruikelijke concentratie van massa, en verhitten ze materie in hun omgeving zodat het begint te gloeien. De Nieuw-Zeelandse natuurkundige Roy Kerr toonde aan dat rotatie de grootte van een zwart gat en de geometrie van zijn omgeving kan veranderen. De “rand” van een zwart gat staat bekend als de waarnemingshorizon, en het is de grens rond de concentratie van de massa waarboven licht en materie niet kunnen ontsnappen en die een zwart gat “zwart” maakt. De theorie voorspelt dat zwarte gaten kunnen worden beschreven aan de hand van een klein aantal eigenschappen: massa, rotatie en een verscheidenheid aan potentiële ladingen.

Gebeurtenishorizonafmetingen voor verschillende zwaartekrachttheorieën

Al deze zwarte gaten werpen donkere schaduwen die qua grootte van elkaar te onderscheiden zijn, maar alleen die in het grijze bereik komen overeen met 2017 EHT-metingen van de M87 *, en in deze afbeelding zijn de tinten rood weergegeven onderaan te klein om een ​​levensvatbaar model te zijn. Toepasbaar voor de M87 *. Krediet: Prashant Kocherlakota, Luciano Rizzola (Goethe University Frankfurt en EHT Collaboration / Fiks Film 2021)

Naast de zwarte gaten die worden voorspeld door Einsteins algemene relativiteitstheorie, zou men deze modellen kunnen beschouwen die zijn geïnspireerd door snaartheorieën, die materie en alle deeltjes beschrijven als patronen van kleine, oscillerende snaren. Door snaren geïnspireerde zwart-gatentheorieën voorspellen een extra veld bij het beschrijven van basisfysica, wat leidt tot opmerkelijke veranderingen in de afmetingen van zwarte gaten en in de kromming in hun omgeving.

Natuurkundigen Dr. Prashant Kocherlakota en professor Luciano Rizzola van het Instituut voor Theoretische Fysica van de Goethe Universiteit in Frankfurt onderzoeken voor het eerst hoe de verschillende theorieën overeenkwamen met de observatiegegevens van het M87 * zwarte gat in het centrum van het Messe 87 sterrenstelsel. afbeelding van M87 *, gemaakt in 2019 met de internationale samenwerking Event Horizon Telescope (EHT), het eerste experimentele bewijs van het werkelijke bestaan ​​van zwarte gaten na een meting Zwaartekrachtgolven In 2015.

Resultaat van deze onderzoeken: De gegevens van de M87 * zijn in uitstekende overeenstemming met op Einstein gebaseerde theorieën en tot op zekere hoogte met op series gebaseerde theorieën. Dr. Prashant Kocherlakota legt uit: “Met de gegevens die zijn vastgelegd door de EHT-samenwerking, kunnen we nu verschillende natuurkundige theorieën testen met behulp van afbeeldingen van zwart gat. Momenteel kunnen we deze theorieën niet verwerpen bij het beschrijven van de schaduwgrootte van M87 *, maar onze berekeningen beperken de reikwijdte van de geldigheid van deze modellen van zwarte gaten. “

Professor Luciano Rizzola zegt: “Voor ons theoretisch natuurkundigen is het idee van zwarte gaten zowel een bron van zorg als inspiratie. Hoewel we nog steeds worstelen met enkele gevolgen van zwarte gaten – zoals een waarnemingshorizon of singulariteit – lijken we altijd gretig zijn om nieuwe oplossingen voor zwarte gaten te vinden. Ook in andere theorieën. Het is dus erg belangrijk om resultaten te verkrijgen zoals onze resultaten, die bepalen wat redelijk is en wat niet. Dit was een belangrijke eerste stap en onze beperkingen zal worden verbeterd met nieuwe waarnemingen. “

In de Event Horizon Telescope-samenwerking worden telescopen van over de hele wereld met elkaar verbonden om een ​​hypothetische gigantische telescoop te vormen met een schotel ter grootte van de aarde zelf. Dankzij de nauwkeurigheid van deze telescoop kan een krant in New York worden gelezen vanuit een Berlijns straatcafé.

Referentie: “Beperkingen op kosten voor zwarte gaten met behulp van EHT-observaties van 2017 voor M87 *” Gepost door Prashant Kocherlakota et al. (EHT-samenwerking), 20 mei 2021, Fysieke beoordeling d.
DOI: 10.1103 / PhysRevD.103.104047

READ  Koreaanse BBQ-vleugels zonder botten zijn een must-have game-dagervaring

You May Also Like

About the Author: Tatiana Roelink

'Webgeek. Wannabe-denker. Lezer. Freelance reisevangelist. Liefhebber van popcultuur. Gecertificeerde muziekwetenschapper.'

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *