U središtu naše galaksije Mliječni put živi behemot. Objekt toliko masivan da ništa ne može izbjeći njegovo gravitacijsko povlačenje, čak ni svjetlost. Zapravo, mislimo da većina galaksija ima jednu od njih. To su, naravno, supermasivne crne rupe.
Supermasivne crne rupe su zvijezde koje su se srušile u jedinstvenost. Einsteinova opća teorija relativnosti predviđala je njihovo postojanje. A ove crne rupe okružene su onim što je poznato kao horizont događaja, što je nalik tački da se nema povratka ako se išta previše približi crnoj rupi. Ali još nitko nije dokazao postojanje horizonta događaja.
Neki teoretičari smatraju da bi se u središtu galaksija moglo nalaziti nešto drugo, događaj koji je supermasivan objekt više od supermasivne crne rupe. Teoretičari misle da su ovi predmeti na neki način izbjegli sudbinu crne rupe i nisu se srušili u jedinstvenost. Ne bi imali horizont događaja i umjesto toga imali bi čvrstu površinu.
„Naša je cjelokupna svrha pretvoriti ovu ideju horizonta događaja u eksperimentalnu znanost i otkriti postoje li horizonti događaja ili ne“, - profesor astrofizike Pawan Kumar, Sveučilište u Teksasu u Austinu.
Tim istraživača sa Sveučilišta u Teksasu u Austinu i Sveučilištu Harvard riješio je problem. Wenbin Lu, Pawan Kumar i Ramesh Narayan željeli su baciti malo svjetla na problem horizonta događaja. Pitali su se o čvrstom površinskom objektu i što će se dogoditi kad se objekt poput zvijezde sudara s njim. Oni su svoje rezultate objavili u Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
"Ovdje je naša cijela svrha pretvoriti ovu ideju horizonta događaja u eksperimentalnu znanost i otkriti postoje li horizonti događaja ili ne", rekao je Pawan Kumar, profesor astrofizike na Sveučilištu Texas u Austinu, u tisku pustiti.
Budući da je crna rupa zvijezda srušena u singularnost, ona nema površinu, a umjesto toga ima horizont događaja. Ali ako se ispostavi da je druga teorija istinita i objekt ima čvrstu površinu umjesto horizonta događaja, bilo koji objekt koji se sudari s njim bio bi uništen. Ako bi se zvijezda sudarila s tom tvrdom površinom i bila uništena, tim je predomislio, tada bi plin iz zvijezde obgrlio objekt i svijetlio sjajno mjesecima, pa čak i godinama.
Ako je to slučaj, tim je znao što treba potražiti. Oni su također utvrdili koliko često će se to događati.
"Procijenili smo stopu zvijezda koje padaju na supermasivne crne rupe", rekao je Lu u istom priopćenju. "Skoro svaka galaksija ima jednu. Smatrali smo samo najmasovnije, koji teže oko 100 milijuna sunčevih masa ili više. Postoji oko milijun njih unutar nekoliko milijardi svjetlosnih godina Zemlje. "
Sad im je trebao način da pretraže nebo za ove predmete, a našli su ga u arhivi Pan-STARRS teleskopa. Pan-STARRS je 1,8 metara teleskop na Havajima. Taj je teleskop nedavno završio istraživanje na polovini sjeverne hemisfere neba. U tom istraživanju Pan-STAARS je proveo 3,5 godine u potrazi za prijelaznim objektima na nebu, objektima koji posvjetljuju i blede. Pretražili su u Pan-STARR arhivi prolazne objekte koji su imali potpis koji su predviđali od zvijezda koje se sudaraju s tim supermasivim objektima s tvrdom površinom.
Trio je predvidio da će se u 3,5-godišnjem vremenskom okviru zabilježenom Pan-STAARS anketama dogoditi 10 tih sudara koji bi trebali biti prikazani u podacima.
"Ispada da bi ih trebalo otkriti više od 10, ako je teorija tvrde površine točna." - Wenbin Lu, odsjek astronomije, Sveučilište u Teksasu u Austinu.
„S obzirom na količinu zvijezda koje padaju na crne rupe i gustoću broja crnih rupa u obližnjem svemiru, izračunali smo koliko bi takvih prolaznih podataka Pan-STARRS trebao otkriti tijekom razdoblja od 3,5 godine. Ispada da bi ih trebalo otkriti više od 10, ako je teorija tvrde podloge točna ", rekao je Lu.
Tim nije pronašao nijedan od promašaja za koje su očekivali da će provjeriti je li teorija tvrdih površina tačna.
"Naš rad podrazumijeva da neke, a možda i sve, crne rupe imaju horizont događaja ..." - Ramesh Narayan, Harvard-Smithsonian Center za astrofiziku.
Ono što može izgledati kao neuspjeh, nije jedno od njih, naravno. Ni za Einsteina, svejedno. Ovo je još jedan uspješan test Einsteinove teorije opće relativnosti koji pokazuje da horizont događaja predviđen u njegovoj teoriji čini se da postoji.
Što se tiče tima, oni se još nisu odrekli ideje. Zapravo, prema Pawanu Kumaru, profesoru astrofizike, Sveučilišta u Teksasu u Austinu, „Naš motiv nije toliko utvrditi da postoji tvrda podloga, nego pomaknuti granicu znanja i pronaći konkretne dokaze da doista postoji horizont događaja oko crnih rupa. "
"Opća relativnost prošla je još jedan kritični test." - Ramesh Narayan, Harvard-Smithsonian Centar za astrofiziku.
"Naš rad podrazumijeva da neke, a možda i sve, crne rupe imaju horizont događaja i da materijal zaista nestaje iz svemira koji se može promatrati kada se uvuče u te egzotične predmete, kao što smo očekivali desetljećima", rekao je Narayan. "Opća relativnost prošla je još jedan kritični test."
Tim planira nastaviti tražiti razbijanja koja su povezana s teorijom tvrdih površina. Njihov uvid u podatke Pan-STARRS bio je upravo njihov prvi pokušaj.
Nadaju se poboljšanju svog testa s nadolazećim Velikim sinoptičkim istraživačkim teleskopom (LSST) koji se gradi u Čileu. LSST je široki terenski teleskop koji će svakih 20 sekundi snimati slike noćnog neba tokom deset godina. Svakih nekoliko noći LSST će nam dati sliku cjelokupnog dostupnog noćnog neba. Ovo će učiniti proučavanje prolaznih objekata mnogo lakšim i učinkovitijim.
Više čitanja: Uspon super teleskopa: Veliki sinoptički istraživački teleskop
izvori:
- Da li zvijezde mirno padaju u crne rupe ili se urušavaju u nešto posve nepoznato?
- Zvjezdani poremećaji podržavaju postojanje horizonta događaja crne rupe
