Mustat aukot ovat tummia pilkkuja avaruusajan kankaassa, uskomattoman tiheitä ainutlaatuisuuksia niin voimakkaalla painovoimalla, että mikään ei päästä niiden kytkimistä. He viettävät aikansa tekemällä yhtä asiaa: hiomalla asiaa. Saa tarpeeksi lähelle mustaa reikää, ja olet kosminen spagetti, venytetty bittiin, imetty sisäänpäin, et koskaan palaa. Yksinkertainen ja selkeä, eikö?
Mutta kuten käy ilmi, mustat aukot ovat enemmän kuin vain kosmisia pölynimureita. Fyysikot kurkosivat vuonna 2019 syöttömättömään pimeyteen ja napsauttivat ensimmäisen kuvan mustasta aukosta. He oppivat myös lisää siitä, kuinka nämä omituiset ja tyydyttämättömät pedot toimivat. Heidän taipumuksensa saada ja menettää hiuksia, salaperäisiin sisempiinsä, mihin ne voivat johtaa, tässä on 14 uutta asiaa, jonka opimme mustista reikistä vuonna 2019.
Unohtumaton kuva
Vuosien ennakoinnin jälkeen se oli täällä! Tutkijat ottivat vuonna 2019 ehdottoman unohtumattoman kuvan mustasta aukosta M87, joka on noin 53 miljoonan valovuoden päässä olevan galaksi Neitsyt A: n sydämessä. Event Horizon Telescope -nimisen ympäri maailmaa sijaitsevan kaukoputken verkoston napsauttama ensimmäinen ainutlaatuisuuden lähikuva näyttää rakeiselta, pieneltä kohdalta, jota ympäröi sumea oranssi rengas. Mutta tuo pieni, pikselöity kuva on todella musta aukko, joka on yhtä suuri kuin aurinkokunta ja 6,5 miljardia kertaa aurinkomme massa.
Tulista oranssia hehkua, joka ympäröi mustaa sydäntään, rajaa sen tapahtumahorisontti, ainerengas, joka pyörii mustan reiän ympärillä juuri ennen putoamista. Koska hierou toista ainetta suurella nopeudella, se tuottaa energiaa ja hehkuu muodostaen lisääntymislevyn - siis oranssi rengas.
Mustat aukot kasvavat hiuksiin, sitten kasvavat kaljuiksi
Tänä vuonna opimme, että mustilla reikillä on hiuksia, mutta suurimman osan ajasta ne ovat yhtä kaljuja kuin lyöntipallot. Mitä se tarkoittaa tarkalleen? Historiallisesti fyysikot uskoivat, että singulaariteetit olivat kaljuja tai ominaisuuksettomia, mikä tarkoittaa, että heillä oli vain kolme ominaisuutta: massa, kulmavirhe ja sähkövaraus. Kaikki mitä taivaallinen Pac-Mans kulutti elämänsä aikana, lukittiin tapahtumahorisontin taakse, eikä tietoja mustan aukon syömistavoista voitu saada myöhemmin.
Mutta vuonna 2016 myöhäinen fyysikko Stephen Hawking julkaisi yhdessä muiden kanssa paperin, jossa ehdotettiin, että mustilla reikillä on "hiukset" tai erottuvat piirteet. Nämä karvat olivat hienovaraisia muutoksia tapahtumahorisontissa, samoin kuin Cauchyn horisontti - kohta, jossa syy ja seuraus ilmestyvät -, jotka tekisivät mustia reikiä erotettavissa toisistaan. Ainakin, kuten vuoden 2018 tutkimus väitti, niin tapahtui ns. "Äärimmäisissä" mustissa reikissä tai niissä, joissa on suurin sähkövaraus. Aikaisemmin tänä vuonna fyysikot havaitsivat, että myös ei-äärimmäisillä - niillä, jotka pyörivät melkein maksimaalisella nopeudella, mutta ilman latausta, tai niillä, joilla on suurin mahdollinen varaus, mutta ilman pyörimistä - saattaa olla hiuksia.
Mutta kuten käy ilmi, mustat aukot itävät ohiakseen muutama kimppu hulluja "hiuksia", joista kaikki lopulta häviävät, Live Science ilmoitti tuolloin.
Tällä hetkellä kysymys siitä, ovatko mustat aukot enemmän kuin herra T tai Heather Locklear, on puhdasta spekulointia. Mutta maailman suurin painovoima-aaltoilmaisin voisi pian löytää todisteita yhden teorian tukemiseksi toiseen, asiantuntijat sanovat.
Mahdottomasti iso musta aukko
Marraskuussa tutkijat sanoivat löytäneensä 15 000 valovuoden päässä olevan mustan aukon, joka oli niin massiivinen, että sitä ei pitäisi olla olemassa. He arvasivat sen olemassaoloa havaittuaan noin kahdeksan kertaa niin massiivisen tähden kuin aurinko, joka näytti kiertävän pimeän, tyhjän tilan aluetta. Perustuen siihen, kuinka paljon tuo tähti heilahti, he laskivat, että tähti kiertää todennäköisesti mustaa reikää 70-kertaisesti aurinkoomme massaan nähden; Aiemmin tutkijat ajattelivat, että tähtimustailla tai massiivisen tähden romahtamisen jälkeen muodostuvilla aukkoilla voi olla enintään 30-kertainen auringon massa - ainakin galakseissa, joiden kemiallinen koostumus on samanlainen kuin meidän.
"Tämä löytö pakottaa meidät tutkimaan uudelleen mallejamme siitä, kuinka tähtimassan mustia reikiä muodostuu", LIGO: n laserinterferometrin johtaja ja Floridan yliopiston professori David Reitze, joka ei ollut mukana tutkimuksessa, sanoi. lausunto tuolloin.
Noin siitä mahdottomasta mustasta aukosta ...
Valitettavasti suurin osa ajasta, havainnot, jotka näyttävät uhmatavan fysiikan lakeja, eivät kestä. Muutaman arXiv-tietokantaan joulukuussa julkaistujen lehtien mukaan se musta reikä, josta tuli mahdottoman suuri, oli todennäköisesti mahdotonta.
Mahdottoman suuri musta reikä oli luultavasti vain normaalikokoinen musta reikä, ja numerot alun perin puristanut tutkimusryhmä teki vain virheen tulkittaessa mustan aukon / tähden binaarijärjestelmästä tulevia valonpäästöjä. Häivyttämällä seuratähden valon heikoilla päästöillä, joita voisi tulla mustan aukon lisääntymislevyltä tai sen suun kiertävästä ainerenkaasta, tutkijat olivat yliarvioineet mustan aukon massan vähintään kahdesti, arXiville lähetetyt tutkimukset löysivät .
Mustat aukot galaktisen elämän antajana
Mustat reiät ovat supervillain maailmankaikkeuden eeppisessä tarinassa. He tappavat valintattomasti. Eikä mikään ulottuvilla ole turvassa heiltä.
Mutta näitä kiven edessä olevia kosmisia tappajia voi olla enemmän. Mustat aukot voivat todella olla galaksien elämän moottorina. Marraskuussa tehdyn tutkimuksen mukaan mustat aukot lähettävät syömisvimmassaan myös kosmoisen, turbulenttisen kaasun kuplia kosmoksen läpi. Tämä kuuma plasma saattaa pitää elossa galakseja, jotka muuten jäähtyvät ja kuolevat, tutkimus havaitsi. Eräässä toukokuussa julkaistussa tutkimuksessa todettiin, että mustien reikien lähettämä säteily voi voimistaa vieraita ihmisiä - kunhan se on Goldilocks-vyöhykkeellä lähellä ja kaukana galaksin keskustasta. Kun nämä mustat aukot syövät, niiden säteily ja valo voivat voimistaa fotosynteesiä ja helpottaa biomolekyylien rakennusaineiden muodostumista, selviää tutkimuksessa.
Mustat aukot eivät välttämättä ole mustia reikiä
Tai ehkä mustia aukkoja ymmärretään vain väärin. Kuten pääosin väärin. Matemaatikon ja fyysikon kesällä ehdottama villi teoria ehdottaa, että mustia aukkoja, kuten tiedämme ne, ei välttämättä ole.
Einsteinin mukaan mustat aukot ovat äärettömän pieniä, äärettömästi tiheitä, singulaarisuudeksi kutsuttuja täpliä, joissa yleisen suhteellisuustekniikan matematiikka hajoaa. Mutta uuden tutkimuksen mukaan suhteellisuusteorian analysoinnissa käytetyllä tavallisella matemaattisella yksinkertaistuksella voi olla virhe. Seurauksena on, että mustat aukot eivät välttämättä ole yksilöitäviä. Sen sijaan ne voivat olla pimeällä energialla täytettyjä tilan taskuja. Ja se voisi selittää joitain yllättäviä havaintoja maailman suurimmalta gravitaatioaallon metsästäjältä.
Mini mustia reikiä on olemassa
Mustat aukot voivat varmasti olla suuria, mutta voivatko ne olla pieniä? Osoittautuu, että mustia reikiä, noin puolet tunnettujen reikistä, voisi esiintyä avaruudessa. Suurin osa normaalimassan mustista reikistä on noin 5–6-kertainen auringomme massaan nähden.
Noin 10 000 valovuoden päässä Linnunradan reunuksilla käyneet tähtitieteilijät löysivät marraskuussa heikkoja todisteita mustasta aukosta, joka oli noin 3,3 kertaa yhtä massiivinen kuin aurinko. Se on aivan liian iso ollakseen neutronitähti, mutta pienempi kuin mikään tunnettu musta aukko. Tällaisia mustia reikiä ennustettiin, mutta niitä ei ollut koskaan havaittu.
Linnunradan mustassa aukossa on soihdutus
Kun puhutaan Linnunradasta, kotiemme galaksissamme oleva supermassiivinen musta aukko on jotain hyvin outoa. Normaalisti mustan aukon lisäyslevy hehkuu enemmän, kun se on aktiivisempi, koska enemmän ainetta hieroo yhdessä ja aiheuttaa kitkaa. Toukokuussa kaikki olivat rauhallisia Linnunradan keskimmäisen mustan aukon, Jousimiehen A * suhteen.
Sitten tähtitieteilijät huomasivat omituisen leimahduksen, mustan aukon hehkua kirkkaimpia tähtitieteilijöitä, jotka olivat koskaan nähneet, ainakin infrapunaspektrissä.
Ei ole selvää, mikä tuo outo soihdutus on, mutta tutkijoiden mielestä leimahdus aiheutui, kun pölyisellä esineellä tai tähdellä ajeltiin tiiviisti Jousimiehen A * kanssa.
Suurimmat mustat aukot muodostuivat hetkessä
Massiiviset taivaalliset esineet, kuten Jousimies A *, näyttävät siltä, että niiden olisi pitänyt muodostaa ikuisesti, mutta niistä käy ilmi, että maailmankaikkeuden suurimmat mustat aukot muodostuvat silmänräpäyksessä, kosmisesti ottaen.
Kesäkuussa julkaistu tutkimus ehdotti, että supermassiiviset mustat aukot olisivat voineet muodostua maailmankaikkeuden historian ensimmäisten 800 miljoonan vuoden aikana - ja kaikki se olisi pitänyt ottaa suuri kaasupilvi. Kun kaasupilvet kertyivät ja sitoutuivat painovoimaan, ne olisivat romahtaneet oman painonsa alla muodostaen pienen mustan aukon ilman tarvetta tähdelle menevään supernovaan. Nämä ns. "Suorat romahtavat mustat aukot" olisivat sitten jatkaneet aineen keräämistä rakkuloita vauhdissa kasvaen 10 000-kertaiseksi vain 150 miljoonan vuoden aikana.
Siinä vaiheessa he vain lopettivat - jättäen taakseen supermassiiviset mustat reiät, jotka pisteliivät tänään maailmankaikkeuttamme.
UFO: t lentävät mustista reikistä
Mikä on outoa kuin musta aukko? UFO lentää yhdestä. Tässä tapauksessa UFO tarkoittaa kuitenkin ultranopeaa ulosvirtausta ja se on kuuma tuuli, joka näyttää virtaavan mustan aukon lisäyslevyltä.
Elokuussa julkaistun tutkimuksen mukaan nämä UFO: t saattavat selittää, miksi galaksien sydämen lähellä olevassa tilassa on suhteellisen puutetta asiasta. Galaktisten keskusten supermassiivisten mustien reikien UFO: t voivat toimia kuin lumiaurat, ajaen kaiken ylimääräisen aineen mustan aukon välittömään läheisyyteen kauempana reuna-alueestaan, tutkimus havaitsi.
Planet 9 voi todella olla musta aukko
Kun puhutaan tuntemattomista esineistä, aurinkokuntamme salaperäinen taivaallinen esine, joka tunnetaan nimellä Planet 9, voi todella olla greipin kokoinen musta aukko.
Neptunuksen ohi on outoja esineitä, jotka käyttäytyvät ikään kuin ne olisivat jonkin lähellä olevan esineen painovoiman ohjaamia, joita emme näe. Ne kiertävät pois muista kahdeksasta planeetasta ja näyttävät olevan orientoituneita toiselle tasolle.
Jotkut teoreetikot ovat tehneet laskelmia ja todenneet, että siellä on planeetta - hankala kiertoradalla -, joka on noin 10 - 20-kertainen maapallon massaan nähden. Mutta lokakuussa julkaistussa tutkimuksessa muut tutkijat, jotka olivat suorittaneet erillisen numeron rapistamisen, havaitsivat, että pieni ensisijainen musta aukko, suunnilleen yhtä suuri kuin greippi, voisi selittää myös näiden transneptunialaisten esineiden outon käytöksen.
Viestien lähettäminen mustan aukon läpi tekisi sen haihtuvaksi
Mustat aukot voivat olla madonreikiä vaihtoehtoiseen maailmankaikkeuteen. Mutta älä vaivaudu yrittämään lähettää viesti madonreiän kautta jollekin vieraalle universumille.
Elokuussa tutkijat havaitsivat, että pienenkin viestin lähettäminen mustan aukon läpi muuttaisi mustaa reikää, jolloin se haihtuisi. Ensimmäinen viesti, joka lähetetään madonreiän kautta, kutistaisi vastaanottavan mustan reiän 30%, ja jokainen seuraava viesti kutistuisi mustaa reikää edelleen - samalla kun kuljetetaan vähemmän tietoa. Vain muutaman lähetyksen jälkeen viestissä ei olisi tietoa ja vastaanottava musta aukko katoaisi.
Muukalaiset voivat ampua lasereita mustiin reikiin
Penkkiin! Penkkiin! Penkkiin! Mustat aukot eivät välttämättä vain ruoki elämää muukalaisissa maailmoissa; ne voivat myös antaa ulkomaalaisten navigoida galaksissa. Kuvaamalla lasereita mustista reikistä, edistykselliset ulkomaalaiset voivat bumerangi-fotoneja tai kevyitä hiukkasia mustia aukkoja ympäröivien painovoimakaivojen ympärillä. Nämä fotonit kiertyisivät ympäri ja palaisivat vastaanottimeen, mutta prosessin aikana ne imevät osan mustan aukon vauhdista ja muuttavat sen energiaksi. Kun fotoni palasi, muukalaiset voivat muuttaa kyseisen energian liikkeelle vauhtina liikkuakseen galaksin läpi, ja prosessi voitiin toistaa uudestaan ja uudestaan.
Voimme ehkä pelastaa sinut mustalta aukolta
Kun zoomaat mustan aukon tapahtumahorisontin ohi, aika hidastuu, venytät kuten spagettia ja repeytyt silppuiksi, eikö niin? Ei niin nopeasti. Ainakin yhden uuden spekulatiivisen teorian mukaan voi olla tapa pelastaa ihmisiä näistä taivaallisista kuolemanloukkuista.
Tämän teorian mukaan voi olla tapa takertua kaksi mustaa reikää. (Kvanttien takertuminen on outo vaikutus, joka näkyy tyypillisesti vain pienissä subatomisissa mittakaavoissa, joissa kaksi hiukkasta tai esinettä on liitetty erottamattomasti toisiinsa suurilla etäisyyksillä.) Kukaan ei ole koskaan onnistunut takertumaan paljain silmin näkeviin esineisiin, mutta olettaen, että siellä oli tapa sitoa kaksi yhtä massiivista esinettä kuin mustat aukot, voi olla mahdollista käyttää niitä tapana siirtää välitön yhteys kahden sijainnin välillä. Jos joutit vahingossa mustaan reikään, voi olla tapa päästä sinut ulos - tosin toisella hetkellä ja paikassa.
Mustajen reikien pyörittäminen voisi tehdä lempeästä yliäänitaustasta
Lukitse vyö, laita melua vaimentavat kuulokkeet ja rentoudu - hyppää pyörivään mustaan reikään. Toki, siellä on erittäin suuri mahdollisuus, että sinut repeytyy silppuiksi ja et koskaan näy enää, mutta ainakin jotkut fyysikot ajattelevat, että pyörivän mustan aukon syöttäminen saattaa tosiaankin olla aivan erilainen kokemus. Itse asiassa mustien reikien pyöriminen voi olla enemmän kuin lempeä aikaportaalit.
Oletetaan, että madonreikiä on olemassa ja että mustat aukot ovat tie niihin. Tietyt supermassiivisten mustien reikien tyypit, kuten galaksin sydämessä oleva lempeä jättiläinen, eivät pyöri kovinkaan paljon. Ja uudet laskelmat viittaavat siihen, että sellaiseen mustaan aukkoon matkustaminen ei edes edes tekeisi kovaa ajoa, koska sen hidas pyöriminen merkitsisi vähäistä kutistumista ja venytystä, ja se olisi hyvissä ajoin avaruusaluksen käsittelemien rasitusten alueella.
