Astronomer och kosmologer i USA har följt beteendet hos en miljon av de största svarta hålen och har kommit fram till att stjärnor faller helt igenom och att de har en händelseshorisont som förutspås av Einsteins relativitetsteori, enligt en artikel publicerad i tidskriften MNRAS.
”Vi försökte inte ta reda på vilken form händelseshorisonten har, oavsett om den är solid, eller, som kollegor tror, ser ut som ett fluffigt 'skein' av tråd. Vi försökte bara hitta de första bevisen på att han verkligen existerar. Våra observationer visar att alla eller nästan alla svarta hål har en händelseshorisont, och den materien försvinner faktiskt från det observerbara universum i det ögonblick det passerar det. Relativitetsteorin har lyckats klara nästa test, säger Ramesh Narayan från Harvard University (USA).
Peka eller hål?
Relativitetsteorin förutspår att så kallade singulariteter kan existera i universum - poäng med en oändligt hög densitet och vilken massa som helst. De välkända svarta hålen är ett speciellt fall av singularitet.
Sådana föremål, i enlighet med Penrose-Hawking-principen om "kosmisk censur", kan inte ses, eftersom de kommer att separeras från resten av universumet genom händelseshorisonten. Med andra ord, singulariteten är belägen i en imaginär sfär, från vilken till och med ljus inte kan fly på grund av det superstarka dragningen i det svarta hålet. Implementeringen av denna princip är oerhört viktig för fysiken, eftersom upptäckten av en "naken singularitet", åtminstone i teoretisk form, skulle innebära att all modern fysisk vetenskap är fel.
På senare tid har teoretiska fysiker föreslagit att svarta hål inte behöver vara en singularitet. I den punkt där singulariteten borde vara kan det finnas ett superdens objekt, inte isolerat från det omgivande universum, men osynligt för oss, eller en "maskhål" - en tunnel som förbinder två olika utrymmen. Denna idé orsakar idag stora kontroverser bland kosmologer och astronomer, eftersom bevis till förmån för dess existens, eller motbevisning av denna idé ännu inte har hittats.
Narayan och hans kollegor har hittat ett genialt sätt att testa om det finns en händelsehorisont för svarta hål genom att observera hur de största svarta hålen som finns i centrum av galaxerna "äter upp" stjärnor som närmar sig dem.
Kampanjvideo:
Förklaring av singularitet
Forskare uppmärksammade det faktum att konsekvenserna av konvergensen av en stjärna och ett svart hål i närvaro och frånvaro av en händelseshorisont kommer att märkas annorlunda. I sin närvaro kommer stjärnan att försvinna utan spår, "falla" i en singularitet som är mindre än en atom, och i dess frånvaro kommer stjärnan att kollidera med ett superdens objekt som utgör grunden för ett svart hål.
Som ett resultat av denna kollision, kommer frågan om armaturen att "smeta" på detta objekt, den kommer att upphöra att vara osynlig för oss och ge upphov till ett utbrott som kommer att pågå i årtionden och vars ljusstyrka kommer att förändras på ett unikt sätt, till skillnad från hur supernovaer eller "normala" svarta utkast. hål. Följaktligen, genom att observera ett tillräckligt stort antal galaxer, kommer vi att kunna förstå om supermassiva svarta hål existerar utan en händelseshorisont om deras ljusstyrka stiger kraftigt och de blir synliga.
Genom att försöka hitta spår av sådana "blossar" analyserade forskare bilder av mer än en miljon galaxer med särskilt stora supermassiva svarta hål i omedelbar närhet av jorden, som mottogs av det automatiserade Pan-STARRS-teleskopet på Hawaii under de senaste fyra åren.
Narayan och hans kollegor har inte registrerat ett enda sådant utbrott, vilket betyder två saker - att de största svarta hålen har en händelsehorisont och att stjärnorna "sväljs" av dem helt, försvinner för evigt och utan spår från det synliga universum. Forskare tror att mindre svarta hål i centrum av galaxerna och deras mindre "kusiner" av stjärnmassa uppför sig på liknande sätt.
Detta stöds av det faktum att Pan-STARRS borde ha registrerat minst tio sådana tillfälliga flares på ytan av "svarta hål", om teorier om bildandet av sådana superdensiga objekt var korrekta. Inom en nära framtid kommer Narayan och hans kollegor att testa sina fynd på LSST-undersökningsteleskopet under konstruktion i Chile, som kommer att kunna spåra ett mycket större antal galaxer än Hawaii-observatoriet.
