Svarta hål har en otrolig densitet och en så stark
gravitationskraft att ingenting inte ens ljus kan ta sig ut från dessa om det fångas in. Ett
svart hål skulle kunna packa ihop jordens massa till ett utrymme stort som en
ärta.
Forskare från University of Southampton har tillsammans med kollegor vid universiteten i Cambridge och Barcelona visat att det är teoretiskt möjligt att svarta hål existerar som balanserade par – som hålls i jämvikt av en kosmologisk kraft (gravitation) – men ses som ett enda svart hål i ett teleskop.
Studien genomfördes av professor Oscar Dias
(University of Southampton), professor Gary Gibbons (University of Cambridge),
professor Jorge Santos (University of Cambridge) och Dr Benson Way (University
of Barcelona). Studien publicerades i en artikel med titeln "Static
Black Binaries in de Sitter Space" publicerad i tidskriften Physical
Review Letters och granskad som en Viewpoint-artikel.
Konventionella teorier om svarta hål baserade på
Einsteins allmänna relativitetsteori beskriver hur statiska eller snurrande
svarta hål kan existera på egen hand, isolerade i rymden (utan samband med en galax). Svarta hål som av
någon anledning hamnat som par skulle så småningom av gravitation enligt teorin sammanslås till ett enda svart hål.
Detta är sant om man antar att universum är statiskt.
Men hur är det med ett universum som ständigt är i rörelse (som vårt där en ständigt ökande expansion sker)? Kan då par
av svarta hål existera i harmoni i ett ständigt expanderande universum och då inte
upptäckas som två stycken?
Standardmodellen i kosmologin utgår från att Big
Bang gav upphov till universum och att det för cirka 9,8 miljarder år sedan
dominerades av en mystisk kraft, kallad "mörk energi", som
accelererar universum i en konstant ökande takt, beskriver professor Oscar Dias
vid University of Southampton.
Forskare hänvisar till denna mystiska kraft som en
"kosmologisk konstant". I ett universum som förklaras utifrån Einsteins
teori utifrån en kosmologisk konstant finns svarta hål i en kosmologiskt
accelererad bakgrund. Detta flyttar de teoretiska målstolparna av hur svarta
hål kan interagera och existera tillsammans.
Genom komplexa numeriska metoder visar teamet bakom
den senaste studien att två statiska (icke-spinnande) svarta hål kan existera i
jämvikt – deras gravitation till varandra kompenseras av expansionen i samband
med en kosmologisk konstant. Till och med i accelerationen av ett ständigt ökat
expanderande universum förblir de svarta hålen låsta på ett fast avstånd från
varandra. Hur mycket expansionen än försöker dra isär dem, kompenserar
gravitationsattraktionen detta.
Sett på avstånd skulle ett par svarta hål vars
attraktion kompenseras av den kosmiska expansionen se ut som ett enda svart hål. Det gör
det svårt att upptäcka om det är ett enda svart hål eller ett par av dem, tillägger
professor Dias.
Professor Jorge Santos vid University of Cambridge
tillägger: Vår teori är bevisad för ett par statiska svarta hål, men vi tror
att den kan tillämpas på snurrande hål också. Det verkar också troligt att vår
lösning skulle kunna gälla för tre eller till och med fyra svarta hål vilket
öppnar upp för en hel rad möjligheter.
Bild vikipedia av: Simulering av hur ett svart hål
framför Vintergatan skulle se ut. Det svarta hålet har 10 solmassor och ses här
från ett avstånd på 600 km. För att upprätthålla detta avstånd krävs en
motacceleration på omkring 400 miljoner g.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar