Mikään maailmankaikkeus ei ole kauhistuttavampaa tai salaperäisempää kuin musta aukko. Kaikki heidän salaisuutensa piiloutuvat tapahtumahorisontin verhon takana.
Miltä he näyttävät? Emme tiedä. Ne absorboivat kaiken säteilynsä. Kuinka isoja ne ovat? Onko niillä kokoa vai voivatko ne olla äärettömän tiheitä? Emme vain tiedä. Mutta voimme tietää muutamia asioita. Kuten kuinka massiiviset ne ovat ja kuinka nopeasti ne pyörivät.
Siis mitä? Pyöriä?
Mieti mustaa reikää edeltänyt massiivinen tähti. Se muodostui aurinko-sumusta, saaden pyörimisensä keskiarvottamalla kaikkien pilvessä olevien yksittäisten hiukkasten vauhti. Kun keskinäinen painovoima veti tähtien yhteen, kulmavirran säilyttämisen myötä se pyörsi nopeammin. Kun tähdestä tulee musta aukko, siinä on edelleen kaikki tämä massa, mutta nyt se on puristettu alas äärettömän pieneen tilaan. Ja tämän kulmaisen vauhdin säilyttämiseksi mustan aukon pyörimisnopeus kiihtyy ... paljon. Koko historia kaikesta, mitä musta reikä on koskaan kuluttanut, lasketaan keskiarvoksi yhdeksi numeroksi: linkousnopeudeksi.
Jos musta reikä voisi kutistua äärettömän pieneksi, luulet, että linkousnopeus saattaa nousta myös äärettömyyteen. Mutta mustissa reikissä on nopeusrajoitus.
”Mustan aukon pyöritykseen on nopeusrajoitus. Se on sellainen, jonka nopeampi musta reikä pyörii, sitä pienempi on sen tapahtumahorisontti. ”
Se on tohtori Mark Morris, UCLA: n tähtitieteen professori. Hän on omistanut suuren osan ajastaan mustien reikien mysteerien tutkimiseen.
”On tämä alue, jota kutsutaan ergosfääriksi tapahtumahorisontin ja toisen rajan välissä. Ergosfääri on erittäin mielenkiintoinen alue tapahtumahorisontin ulkopuolella, jolla voi esiintyä monia mielenkiintoisia vaikutuksia. ”
Kuvittele mustan aukon tapahtumahorisontti avaruudessa olevana pallona, ja sitten ympäröivät tätä mustaa reikää ergosfäärinä. Mitä nopeammin musta reikä pyörii, sitä enemmän tämä ergosfääri tasoittuu.
”Nopeusrajoituksen asettaa tapahtumahorisontti, lopulta riittävän korkealla spinillä saavuttaa singulaarisuuden. Sinulla ei voi olla niin kutsuttua alastomuutta. Sinulla ei voi olla ainutlaatuisuutta alttiina muulle maailmankaikkeudelle. Tämä tarkoittaisi sitä, että singulaarisuus itsessään voisi emittoida energiaa tai valoa ja joku ulkopuolella voisi tosiasiallisesti nähdä sen. Ja sitä ei voi tapahtua. Se on fyysinen rajoitus sille, kuinka nopeasti se voi pyöriä. Fyysikot käyttävät yksiköitä kulmanpituudelle, jotka on valettu massana, mikä on utelias asia. Nopeusrajoitusta voidaan kuvata siten, että kulmamomentti on yhtä suuri kuin mustan aukon massa, ja se asettaa nopeusrajoituksen. ”
Kuvittele. Musta reikä pyörii siihen pisteeseen, että se on juuri paljastamassa itseään. Mutta se on mahdotonta. Fysiikan lait eivät anna sen pyöriä nopeammin. Ja tässä on hämmästyttävä osa. Tähtitieteilijät ovat todella havainneet supermassiiviset mustat aukot, jotka pyörivät näiden teorioiden ennustamissa rajoissa.
Yksi musta aukko galaksin NGC 1365 ytimessä kääntyy valon nopeudella 84%. Se on saavuttanut kosmisen nopeusrajoituksen, eikä se voi pyöriä nopeammin paljastamatta sen ainutlaatuisuutta.
Universumi on hullu paikka.
Podcast (ääni): Lataa (kesto: 4:27 - 4,1 Mt)
Tilaa: Apple Podcastit | Android | RSS
Podcast (video): Lataa (95,3 Mt)
Tilaa: Apple Podcastit | Android | RSS
