Pokud jste se ocitli v nešťastné situaci obíhající po černé díře, možná budete mít poněkud závratnou a nepředvídatelnou jízdu. Jak se mění tvar černé díry, mění se i její gravitační profil.
Jak obíháte a kulový černá díra, již nemůžete očekávat nudnou, předvídatelnou orbitu; vaše oběžná dráha bude divoká a chaotická, zdánlivě náhodná. Zdá se však, že existuje základní konstanta chaosu, a co víc, zdá se, že tato konstanta byla také pozorována v systému pro chodce: ve třech tělech Newtonovský systém. Jaký je tedy odkaz? Fyzici si nejsou zcela jisti…
Když masivní hvězda vyčerpá palivo, může se zhroutit a vytvořit černou díru (po nějaké vzrušující akci supernovy). Očekává se, že úhlová hybnost původní hvězdy bude zachována a vytvoří rychle se otáčející černou díru. Pokud černá díra „nemá vlasy“ (tj. Nemá elektrický náboj), závisí gravitační pole pouze na jeho hmotnosti a rotaci. Pokud dojde k deformaci způsobené rotací, změní se gravitační pole a pošle jakékoli obíhající tělo (jako neutronová hvězda) na šílenou jízdu na horské dráze.
V novém článku Clifford Will z Washingtonské univerzity v St. Louis popisuje vzrušený fyzik scénář. „Oběžná dráha je divoká - skličují a točí se, jsou neuvěřitelně složité. Je to fantastické, “Říká Will.
Fyzik Brandon Carter však v roce 1968 objevil matematickou konstantu, která ukazuje, že tyto očividně chaotické dráhy jsou předvídatelné a že se dokonce vztahuje na oběžné dráhy kolem extrémně zkrouceného časoprostoru. „Černé díry mají tuto zvláštní konstantu, která obnovuje pravidelnost drah, “Komentuje Saul Teukolsky z Cornell University. „Je to záhada. Každá jiná situace, kdy máme tyto zvláštní konstanty, máme symetrii. Ale není žádná symetrie pro obíhající černou díru - proto je považována za zázrak.”
Fyzici nemají ponětí, proč by Carterova konstanta mohla vycházet z popisu obecné relativity rotující černé díry. Nyní, aby byl problém ještě více matoucí, provedl Will klasickou (newtonovskou) simulaci se dvěma těly s oběžným kolem třetího těla. Opět se objevila stejná konstanta. Zdá se, že existuje něco zvláštního ohledně předvídatelnosti oběžné dráhy kolem této konfigurace černé díry.
Teukolsky, který pracoval na podobných problémech pro jeho Ph.D. v roce 1970, tyto výsledky zůstávají bezradné. Will však tento problém nadále zkoumá zahrnutím termínu pro přetažení rámu černé díry. V této situaci bude rotující černá díra přetahovat časoprostor kolem ní, „rýhy“ (nebo vlnky) v časovém prostoru budou taženy ve směru otáčení. V tomto případě Carterova konstanta zmizí, pouze aby se vrátila, když jsou do rovnic přidány termíny vyššího řádu.
To vše znamená jednu ze dvou věcí. Buď je to prostě artefakt v matematice, kuriozita, která bude nakonec vykořeněna z rovnic. Existuje však tantalizující možnost, že vidíme charakteristiku exotických rotujících černých děr, kde konfigurace okolní struktury časoprostoru může umožnit, aby předvídatelná dráha vyšla ze zřejmého chaosu…
Zdroj: Science News
Zde je článek o vyzařování černého těla.
