Meie Linnutee keskmes elab behemot. Objekt on nii massiivne, et selle gravitatsioonilisest tõmbest ei pääse midagi, isegi mitte valgust. Tegelikult arvame, et enamikul galaktikatest on üks neist. Need on muidugi ülimaitsvad mustad augud.
Supermassiivsed mustad augud on tähed, mis on kokku varisenud. Einsteini üldine relatiivsusteooria ennustas nende olemasolu. Ja neid musti auke ümbritseb nn sündmushorisont, mis on justkui tagasituleku punkt, kui miski läheb mustale augule liiga lähedale. Kuid sündmushorisondi olemasolu pole veel keegi tõestanud.
Mõned teoreetikud arvavad, et galaktikate keskmes võib asuda midagi muud, mis on supermassiivne objektiüritus võõras kui supermassiivne must auk. Teoreetikud arvavad, et need objektid on kuidagi musta augu saatusest hoidunud ega ole varisenud ainsust. Neil poleks sündmuste horisonti ja neil oleks kindel tahk.
"Meie kogu mõte on muuta see sündmushorisondi idee eksperimentaalseks teaduseks ja teada saada, kas sündmuste horisonte tõesti eksisteerib või mitte," - Pawan Kumar Austini Texase ülikooli astrofüüsika professor.
Austini Texase ülikooli ja Harvardi ülikooli teadlaste meeskond on probleemiga tegelenud. Wenbin Lu, Pawan Kumar ja Ramesh Narayan soovisid sündmuse horisondi probleemile pisut valgust anda. Nad mõtlesid tahke pinnaobjekti üle ja mis juhtuks, kui mõni objekt nagu täht sellega põrkub. Nad avaldasid oma tulemused kuningliku astronoomiaseltsi kuuväljaannetes.
"Meie kogu mõte on muuta see sündmushorisondi idee eksperimentaalseks teaduseks ja teada saada, kas sündmuste horisonte tõesti eksisteerib või mitte," ütles Austinis Texase ülikooli astrofüüsika professor Pawan Kumar ajakirjanduses vabastama.
Kuna must auk on ainsusesse varisenud täht, pole sellel pindala ja selle asemel on sündmushorisont. Kuid kui teine teooria osutub tõeks ja objektil on sündmushorisondi asemel tahke pind, siis hävitatakse kõik sellega kokkupõrkavad objektid. Kui täht põrkub selle kõva pinnaga ja hävib, siis meeskond arvas, et tähelt saadud gaas ümbritseb objekti ja paistab eredalt mitu kuud või isegi aastaid.
Kui see oleks nii, siis meeskond teadis, mida otsida. Samuti uuriti, kui sageli see juhtub.
"Me hindasime tähtede langemist ülikergete mustade aukude alla," ütles Lu samas pressiteates. “Peaaegu igas galaktikas on üks. Me kaalusime ainult kõige massiivsemaid, mis kaaluvad umbes 100 miljonit või enam päikesemassi. Mõne miljardi valgusaasta jooksul Maa peal on neid umbes miljon. ”
Nüüd vajasid nad viisi nende objektide taevast otsimiseks ja nad leidsid selle teleskoobi Pan-STARRS arhiividest. Pan-STARRS on 1,8-meetrine teleskoop Hawaiil. See teleskoop viis hiljuti läbi uuringu taeva põhjapoolkera poole kohta. Selles uuringus veetis Pan-STAARS 3,5 aastat taevas mööduvaid objekte, objekte, mis helendavad ja seejärel tuhmuvad. Nad otsisid Pan-STARR-i arhiividest mööduvaid objekte, millel oli nende ennustatud allkiri tähtedelt, kes põrkasid kokku nende ülivõimaste, kõva pinnaga objektidega.
Kolmik ennustas, et Pan-STAARS-i uuringus kajastatud 3,5-aastase ajavahemiku jooksul toimub 10 sellist kokkupõrget ja see peaks olema andmetes esindatud.
"Selgub, et kui kõva pinna teooria vastab tõele, oleks pidanud neist tuvastama rohkem kui kümme." - Wenbin Lu, Austini Texase ülikooli astronoomiaosakond.
„Arvestades mustadele aukudele langevate tähtede arvu ja mustade aukude arvu tihedust lähedalasuvas universumis, arvutasime, kui palju selliseid siirdeaineid Pan-STARRS oleks pidanud tuvastama 3,5-aastase tööperioodi jooksul. Selgub, et kui kõva pinna teooria vastab tõele, oleks see pidanud neist tuvastama enam kui kümme, ”sõnas Lu.
Meeskond ei leidnud ühtegi ägenemist, mida nad eeldasid, et näha, kas kõva pinna teooria vastab tõele.
“Meie töö eeldab, et mõnel ja võib-olla kõigil mustadel aukutel on sündmuste horisont…” - Ramesh Narayan, Harvardi-Smithsoni astrofüüsika keskus.
See, mis võib tunduda ebaõnnestumisena, pole muidugi üks. Igatahes mitte Einsteini jaoks. See on järjekordne Einsteini üldrelatiivsusteooria edukas test, mis näitab, et tema teoorias ennustatud sündmusehorisont näib eksisteerivat.
Mis puutub meeskonda, siis pole nad veel ideest loobunud. Tegelikult on Austini Texase ülikooli astrofüüsika professori Pawan Kumari sõnul „meie eesmärk mitte niivõrd kõva pinna olemasolu tuvastamine, vaid teadmiste piiri tõukamine ja konkreetsete tõendite leidmine, et tegelikult on olemas sündmuste horisont mustade aukude ümber. ”
"Üldine relatiivsus on läbinud veel ühe kriitilise testi." - Ramesh Narayan, Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskus.
"Meie töö eeldab, et mõnel ja võib-olla kõigil mustadel aukutel on sündmuste horisont ja see materjal kaob tõepoolest vaadeldavast universumist, kui neid nendesse eksootilistesse objektidesse tõmmata, nagu me oleme aastakümnete jooksul eeldanud," ütles Narayan. "Üldine relatiivsus on läbinud veel ühe kriitilise testi."
Meeskond plaanib jätkata kõva pinna teooriaga seotud äratundmiste otsimist. Nende uurimine Pan-STARRSi andmetesse oli alles nende esimene lahendus.
Nad loodavad oma testi paremaks muuta Tšiilis ehitatava suure sünoptilise uuringu teleskoobiga (LSST). LSST on lainurk-teleskoop, mis jäädvustab öösel taevapilti iga 20 sekundi tagant kümneaastase ajavahemiku jooksul. Iga paari öö tagant annab LSST meile pildi kogu saadaolevast öötaevast. See muudab mööduvate objektide uurimise palju lihtsamaks ja tõhusamaks.
Veel lugemist: Superteleskoopide tõus: Suur Synoptic Survey-teleskoop
Allikad:
- Kas tähed satuvad vaikselt mustadesse aukudesse või satuvad midagi täiesti tundmatut?
- Tähtede katkemise sündmused toetavad musta augu sündmuste horisondi olemasolu
