Tại trung tâm của dải ngân hà của chúng ta có một người khổng lồ. Một vật thể lớn đến mức không gì có thể thoát khỏi lực hấp dẫn của nó, thậm chí không nhẹ. Trên thực tế, chúng tôi nghĩ rằng hầu hết các thiên hà đều có một trong số chúng. Họ, tất nhiên, lỗ đen siêu lớn.
Lỗ đen siêu lớn là những ngôi sao đã sụp đổ thành một điểm kỳ dị. Lý thuyết tương đối tổng quát Einstein Einstein dự đoán sự tồn tại của họ. Và những hố đen này được bao quanh bởi những gì được biết đến như một chân trời sự kiện, giống như điểm không thể quay trở lại cho bất cứ thứ gì đến quá gần lỗ đen. Nhưng chưa ai thực sự chứng minh được sự tồn tại của chân trời sự kiện.
Một số nhà lý thuyết nghĩ rằng một cái gì đó khác có thể nằm ở trung tâm của các thiên hà, một sự kiện đối tượng siêu lớn lạ hơn một lỗ đen siêu lớn. Các nhà lý luận cho rằng những vật thể này bằng cách nào đó đã tránh được một số phận đen lỗ đen, và đã không sụp đổ thành một điểm kỳ dị. Họ sẽ không có chân trời sự kiện, và thay vào đó sẽ có một bề mặt vững chắc.
Một quan điểm của chúng tôi ở đây là biến ý tưởng về chân trời sự kiện thành một khoa học thực nghiệm và tìm hiểu xem chân trời sự kiện có thực sự tồn tại hay không, Giáo sư Vật lý thiên văn, Đại học Texas tại Austin.
Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Texas tại Austin và Đại học Harvard đã giải quyết vấn đề. Wenbin Lu, Pawan Kumar và Ramesh Narayan muốn làm sáng tỏ vấn đề chân trời sự kiện. Họ tự hỏi về vật thể bề mặt rắn, và điều gì sẽ xảy ra khi một vật thể như một ngôi sao va chạm với nó. Họ đã công bố kết quả của họ trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
Pawan Kumar, Giáo sư Vật lý thiên văn tại Đại học Texas ở Austin, cho biết: "Toàn bộ quan điểm của chúng tôi ở đây là biến ý tưởng về chân trời sự kiện thành một khoa học thực nghiệm và tìm hiểu xem chân trời sự kiện có thực sự tồn tại hay không. giải phóng.
Vì một lỗ đen là một ngôi sao sụp đổ thành một điểm kỳ dị, nó không có diện tích bề mặt, và thay vào đó có một chân trời sự kiện. Nhưng nếu lý thuyết khác hóa ra là đúng và vật thể có bề mặt rắn thay vì chân trời sự kiện, thì bất kỳ vật thể nào va chạm với nó sẽ bị phá hủy. Nếu một ngôi sao va chạm với bề mặt cứng này và bị phá hủy, nhóm nghiên cứu đã phỏng đoán, thì khí từ ngôi sao sẽ che khuất vật thể và tỏa sáng rực rỡ trong nhiều tháng, hoặc thậm chí nhiều năm.
Nếu đó là trường hợp, sau đó nhóm biết những gì cần tìm kiếm. Họ cũng tìm ra mức độ thường xuyên xảy ra.
Chúng tôi ước tính tỷ lệ các ngôi sao rơi xuống các hố đen siêu lớn, chanh Lu cho biết trong cùng một thông cáo báo chí. Gần như mọi thiên hà đều có một. Chúng tôi chỉ xem xét những cái lớn nhất, nặng khoảng 100 triệu khối lượng mặt trời trở lên. Có khoảng một triệu người trong số họ trong vòng vài tỷ năm ánh sáng của Trái đất.
Bây giờ họ cần một cách để tìm kiếm bầu trời những vật thể này và họ đã tìm thấy nó trong kho lưu trữ của kính viễn vọng Pan-STARRS. Pan-STARRS là một kính viễn vọng 1,8 mét ở Hawaii. Kính viễn vọng đó gần đây đã hoàn thành một cuộc khảo sát về một nửa bán cầu bắc của bầu trời. Trong cuộc khảo sát đó, Pan-STAARS đã dành 3,5 năm để tìm kiếm các vật thể thoáng qua trên bầu trời, các vật thể sáng lên và sau đó mờ dần. Họ đã tìm kiếm tài liệu lưu trữ Pan-STARR để tìm các vật thể thoáng qua có chữ ký mà họ dự đoán từ các ngôi sao va chạm với các vật thể siêu lớn, khó nhìn này.
Bộ ba dự đoán rằng trong khung thời gian 3,5 năm được ghi lại bởi khảo sát Pan-STAARS, 10 trong số các va chạm này sẽ xảy ra và cần được thể hiện trong dữ liệu.
Hóa ra nó đã phát hiện ra hơn 10 trong số chúng, nếu lý thuyết bề mặt cứng là đúng. - Wenbin Lu, Khoa thiên văn học, Đại học Texas tại Austin.
Khi đưa ra tỷ lệ các ngôi sao rơi xuống các lỗ đen và mật độ số lượng các lỗ đen trong vũ trụ gần đó, chúng tôi đã tính toán có bao nhiêu chuyển tiếp như vậy Pan-STARRS đã phát hiện trong khoảng thời gian 3,5 năm hoạt động. Hóa ra nó đã phát hiện ra hơn 10 người trong số họ, nếu lý thuyết bề mặt cứng là đúng, thì Lu Lu nói.
Nhóm nghiên cứu không tìm thấy bất kỳ sự bùng phát nào mà họ mong đợi để xem liệu lý thuyết bề mặt cứng có đúng không.
Công việc của chúng tôi ngụ ý rằng một số, và có lẽ là tất cả, các hố đen có chân trời sự kiện Mạnh - Ramesh Narayan, Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian.
Tất nhiên những gì có vẻ như là một thất bại, tất nhiên là một. Không phải cho Einstein, dù sao đi nữa. Điều này đại diện cho một thử nghiệm thành công khác của Thuyết Einstein Thuyết tương đối rộng, cho thấy chân trời sự kiện được dự đoán trong lý thuyết của ông dường như tồn tại.
Đối với đội, họ đã từ bỏ ý tưởng này. Trên thực tế, theo Pawan Kumar, Giáo sư Vật lý thiên văn, Đại học Texas tại Austin, Động lực của chúng tôi không phải là quá nhiều để xác định rằng có một bề mặt cứng, nhưng để đẩy ranh giới của kiến thức và tìm ra bằng chứng cụ thể thực sự, có một chân trời sự kiện xung quanh các lỗ đen.
Thuyết tương đối rộng đã vượt qua một bài kiểm tra quan trọng khác. - Ramesh Narayan, Trung tâm vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian.
Công trình của chúng tôi ngụ ý rằng một số, và có lẽ là tất cả, các lỗ đen có chân trời sự kiện và vật chất đó thực sự biến mất khỏi vũ trụ quan sát được khi bị kéo vào những vật thể kỳ lạ này, như chúng tôi đã dự đoán trong nhiều thập kỷ, ông Nar Nar nói. Thuyết tương đối rộng đã vượt qua một bài kiểm tra quan trọng khác.
Nhóm nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục tìm kiếm các đợt bùng phát liên quan đến lý thuyết bề mặt cứng. Cái nhìn của họ về dữ liệu Pan-STARRS chỉ là vết nứt đầu tiên của họ.
Họ hy vọng sẽ cải thiện thử nghiệm của họ với Kính thiên văn Khảo sát khái quát lớn (LSST) sắp được chế tạo ở Chile. LSST là một kính viễn vọng trường rộng, sẽ ghi lại hình ảnh của bầu trời đêm cứ sau 20 giây trong khoảng thời gian mười năm. Cứ sau vài đêm, LSST sẽ cho chúng ta hình ảnh của toàn bộ bầu trời đêm có sẵn. Điều này sẽ làm cho việc nghiên cứu các đối tượng thoáng qua dễ dàng và hiệu quả hơn nhiều.
Đọc thêm: Sự trỗi dậy của các kính thiên văn siêu lớn: Kính thiên văn khảo sát khái quát lớn
Nguồn:
- Các ngôi sao rơi lặng lẽ vào các lỗ đen, hoặc đâm vào thứ gì đó hoàn toàn không biết?
- Các sự kiện gián đoạn sao hỗ trợ sự tồn tại của chân trời sự kiện lỗ đen
