GĂURILE ALBE SUNT MAI BIZARE DECÂT GĂURILE NEGRE ȘI ”ELIBEREAZĂ” MATERIE DIN ALT UNIVERS

În timp ce oamenii de știință se străduiesc să explice ce este exact o gaură neagră, acum ei examinează și posibilitatea cuantificării unor alte entități misterioase: GĂURILE ALBE.

Ceea ce oamenii cunosc despre găurile negre este că acestea sunt puncte în spațiu în care gravitația este atât de intensă încât nici măcar lumina nu poate scăpa atracției lor – asta însemnând practic că sunt invizibile tehnologiei moderne.

Dacă în privința găurilor negre nimic nu este actualmente cert, experții consideră că odată ce informația a pătruns în interiorul găurii negre, ea este pierdută pentru totdeauna – chiar dacă acest lucru contravine legilor fizicii.

Un alt moment legat de gaura neagră, situație în care legile fizicii sunt aruncate pe fereastră – este orizontul evenimentului unei găuri negre – punctul la care nimic nu poate scăpa atracției sale, moment numit singularitate.

Așa cum se întâmplă de multe ori cu singularitățile din Univers – singurul caz care excede explicația cu metodele științifice actuale fiind Big-Bang-ul, de multe ori lipsesc piese din puzzle. Și din acest motiv, găurile albe sunt necesare în ecuație.

Unii cercetători consideră că găurile albe ar putea fi de fapt găuri negre primordiale care au început să elibereze toată materia și informația pe care au captat-o de-a lungul timpului, asta însemnând că informația nu s-a pierdut pentru totdeauna.

O altă teorie susține posibilitatea găurilor albe de a fi portaluri ale găurilor negre din alte dimensiuni.

Dacă găurile albe sunt exact opusul găurilor negre, cu o cantitate necunoscută de materie și informație izvorând din ele – această materie și informație trebuie să vină de undeva.

Teoria multiversului susține că universul nostru nu este singular, ci există probabil un număr infinit de universuri.

Toate universurile ar fi similare în structură și compoziție, asta însemnând că ar deține și găuri negre precum și găuri albe.

Dacă găurile ngre absorb ceva ce se apropie de ele într-un univers, tot ceea ce a achiziționat într-un cosmos ar putea fi eliberat în alt cosmos. Iar această perspectivă ar explica inclusiv Big-Bang-ul.

Dacă într-un alt univers survine o supernova, rezultând apoi o gaură neagră, o gaură albă ar fi putut da naștere universului nostru, cu materia alunecând din acel univers pentru a-l crea pe al nostru.

Nikodem Poplawski, fizician teoretic de la Universitatea New Haven, a scris pentru InsideScience.org: ”Ce anume a pornit Big-Bang-ul? Care este sursa misterioasei energii negre care aparent cauzează accelerarea expansiunii universului?”

Fizicianul polonez descrie găurile negre ca fiind ”cuptoare” ale Universului. Când această sămânță este pusă în pământ, și gaura neagră o răsucește la o viteză apropiată de cea a luminii, micuța sămânță devine contorsionată și comprimată, până când deodată explodează, dând naștere la tot ceea ce cunoaștem.

Torsiunea oferă, din acest motiv, fundația teoretică pentru un scenariu în care interiorul fiecărei găuri negre devine un nou univers.

Sursa: express.co.uk, By Sean Martin, Photos by Getty;
Traducere și adaptare: Ciprian Crișan

Articolul original aici


Găurile albe sunt mai bizare decât găurile negre
Versiune audio - via Ruxandra Munteanu

DIN NOU DESPRE GĂURI NEGRE. CÂT DE RECI POT FI GĂURILE NEGRE?

pia20051-nustarsolo

Reprezentare artistică: Gaură Neagră Supermasivă. Credit: NASA.GOV

Astăzi urmează să purtăm o conversație ultra suprarealistică. Noi vom încerca să explicăm, iar dumneavoastră veți încerca să pricepeți însă – singurul care înțelege cu adevărat ceea ce se petrece acolo este Stephen Hawking. Din nou despre găuri negre. Însă, de această dată, vom încerca să ne dăm seama cam ce temperaturi sunt implicate acolo.

Ideea înseși că o gaură neagră are temperatură poate aprinde imaginația. Adică, cum poate ceva care absoarbe toată materia și energia care cade în ea să aibă temperatură? Atunci când simțiți căldura unui foc de tabără, de fapt simțiți radiația fotonilor în infraroșu.

Iar găurile negre absorb toată energia ce cade în ele. Nici un fel de radiație în infraroșu nu vine dinspre o gaură neagră. Nici radiație gamma și nici unde radio. Nimic nu scapă!

Acum, găurile negre supermasive pot străluci cu energia a miliarde de stele atunci când devin quasari – adică atunci când se hrănesc activ cu stele, nori de gaze și de praf. Acest material se comprimă într-un disc de agregare în jurul găurii negre cu o asemenea densitate, acționând precum nucleul unei stele în timpul fuziunii nucleare.

Dar nu este tipul de temperatură despre care vorbim. Vorbim despre temperatura orizontului evenimentelor unei găuri negre, unde nu absoarbe nici un material.

Temperatura găurilor negre este conectată cu întregul concept al Radiației Hawking. Anume, ideea că de-a lungul perioadelor vaste de timp, găurile negre vor genera particule virtuale chiar la marginea orizontului evenimentelor. Acest tip de particule este comun – fotoni, adică lumină și căldură.

În mod normal aceste particule sunt capabile să se recombine și să dispară prin anihilare, la fel de repede precum apar. Dar când o pereche de asemenea particule virtuale apar chiar la orizontul evenimentelor, jumătate din pereche se prăbușește în gaura neagră, în timp ce cealaltă jumătate este liberă să evadeze în Univers.

Din perspectiva noastră de observatori din exterior, vedem aceste particule evadând din gaura neagră. Pot fi văzuți fotonii și – de aceea – poate fi măsurată temperatura unei găuri negre.

Temperatura unei găuri negre este invers proporțională cu masa unei găuri negre și dimensiunea orizontului evenimentelor. Să ne reprezentăm astfel o suprafață curbată a orizontului evenimentului unei găuri negre. Sunt multe direcții pe care un foton le-ar putea urma pentru a scăpa din orizontul evenimentelor și marea majoritate a acestora sunt căi care i-ar putea reinsera înapoi în gravitația găurii negre.

Sunt doar câteva direcții rare, unde fotonii călătoresc perfect perpendicular cu orizontul evenimentului, care pot permite fotonului șansa de a scăpa. Cu cât este mai mare orizontul evenimentului, cu atât sunt mai puține căi pe care un foton le-ar putea urma.

De vreme ce energia este eliberată în Univers către orizontul evenimentului unei găuri negre, dar energia nu poate fi nici creată, nici distrusă, chiar gaura neagră oferă masa care aprovizionează energia pentru eliberarea acestor fotoni. Gaura neagră … se evaporează.

Cele mai masive găuri negre din Univers, găuri negre supermasive cu milioane de mase solare vor avea o temperatură de 1,4 x 10^-14 Kelvin. Este o temperatură joasă, aproape de zero absolut, dar nu chiar.

Întrucât aceste temperaturi sunt mult mai joase decât temperatura de fundal a Universului – aproximativ 2,7 Kelvin, toate găurile negre existente vor avea un câștig de masă. Acestea absorb energia de la Radiația Cosmică de Fond mai repede decât se evaporă și vor realiza asta mult timp în viitor.

Până când temperatura de fundal a Universului nu coboară sub temperatura acestor găuri negre, acestea nici măcar nu vor începe să evaporeze.

O gaură neagră cu masa Terrei este încă prea rece. Numai o gaură neagră cu masa Lunii este destul de caldă pentru a se evapora mai repede decât absoarbe energia din Univers.

Așa că pe măsură ce devin mai puțin masive, acestea ar fi chiar și mai fierbinți. O gaură neagră cu masa asteroidului Ceres ar avea 122 Kelvin. Încă gheață … dar mai caldă. O gaură neagră cu jumătate din masa Vestei ar funcționa la peste 1.200 Kelvin. Acum putem găti!

Unii astronomi cercetează activ cerul pentru a identifica explozii de la găuri negre, care s-au format la scurt timp după Big-Bang, când Universul era fierbinte și dens destul de mult pentru ca găurile negre să se poată forma.

Le-a luat miliarde de ani de evaporare pentru a ajunge la punctul în care vor începe să explodeze acum. Este vorba doar de conjunctură, penru că nici o explozie nu a fost până în prezent conectată cu găuri negre primordiale.

Este o mică nebunie să crezi că un obiect care absoarbe toată energia care cade în ea poate de asemenea emite energie? Ei bine, acesta este Universul! Îi mulțumim dr. Hawking pentru că ne-a ajutat să-l înțelegem.

Sursa: UniverseToday – article by FraserCain
Traducere și adaptare: Ciprian Crișan


Cât de reci pot fi găurile negre?
Versiune audio - via Ruxandra Munteanu
De COMPLEXUL ASTRONOMIC BAIA MARE Publicat în 2016 Etichetat

DESPRE MASA LIPSĂ DIN GALAXIA NOASTRĂ. ÎN URMĂ CU 6 MILIOANE DE ANI GAURA NEAGRĂ SUPERMASIVĂ DIN CENTRUL GALAXIEI NOASTRE S-A DEZLĂNȚUIT

sagittarius-a-black-hole

SAGITTARIUS A:Gaura neagră supermasivă din centrul galaxiei. Credit foto: Discovermagazine.com

Cu 6 milioane de ani în urmă, când primii strămoși ai omului pe Terra își căutau calea spre supraviețuire, gaura neagră din centrul Căii Lactee se afla în faza sa de ferocitate. În prezent această gaură neagră, cu o vechime medie, din centrul nostru galactic, este în hibernare, înghițind alene doar cantități mici de hidrogen. Însă la momentul când primii hominizi pășeau pe Terra, Sagittarius A înghițea materie și expulza gaze cu viteze de peste 1000 km/secundă. Dovada acestei faze hiperactive din viața obiectului Sagittarius, cea a unui Nucleu Galactic Activ (AGN), a apărut pe măsura cercetărilor adiacente, legate de masa lipsă din Calea Lactee.

Atunci când dorim să înțelegem mediul galactic, survine un paradox, un puzzle comic, care se cere dezlegat. Problema este că se poate calcula câtă materie ar trebui să vedem în galaxia noastră dar, când facem acest lucru, materia calculată nu este acolo! Iar acest puzzle nu este aplicabil doar Căii Lactee, fiind o problema și pentru alte galaxii, de fapt, pentru întregul univers.

Măsurătorile oamenilor de știință arată că galaxia noastră are o masă de 1-2 triliarde mai mare decât cea a Soarelui. Materia întunecată, acel ceva misterios și invizibil de coșmar pentru cosmologi, reprezintă cinci din șase părți ale masei. De obicei, materia obișnuită reprezintă ce-a de-a șasea parte din masa galaxiei, cam 150-300 miliarde de mase solare. Însă noi putem găsi doar 65 miliarde de mase solare din acea materie obișnuită, compusă din elemente familiare: protoni, neutroni și electroni. Restul se află în acțiune!

Astrofizicienii de la Centrul de Astrofizică Harward-Smithsonian au căutat masa lipsă și au publicat rezultatele cercetărilor lor într-un nou studiu.

”Ne-am jucat de-a v-ați ascunselea la nivel cosmic. Și ne-am întrebat unde se poate ascunde masa lipsă?”, a scris prim autorul Fabrizio Nicastro, cercetător asociat la Centrul de Astrofizică Harward-Smithsonian și astrofizician al Institutului Național de Astrofizică din Italia.

”Am analizat arhivele cu observații în raze X de la sonda XMM-Newton și am descoperit că masa lipsă se află într-o ceață de gaze cu o temperatură de un milion de grade ce învăluie galaxia noastră. Acea ceață absoarbe razele X de la mai multe surse îndepărtate din fundal,” a continuat Nicastro.

Nicastro și alți cercetători implicați în studiu au analizat modul în care razele X au fost absorbite și au calculat cantitatea și distribuția materiei obișnuite în acea ceață. Echipa s-a bazat pe modele computerizate și pe informațiile de la XMM-Newton. Însă rezultatele lor nu s-au potrivit cu o distribuție uniformă a gazelor din această ceață. În loc de asta, există o ”bulă” goală, unde nu există gaz deloc. Iar acea bulă se extinde de la centrul galactic două treimi din calea spre Terra.

Ce anume poate explica această ”bulă”? De ce această ceață de gaze nu este răspândită mai uniform prin galaxie? Dispersarea gazului dintr-o regiune atât de mare ar necesita o cantitate enormă de energie, iar autorii au subliniat că o gaură neagră activă ar putea face asta. Ei au presupus că Sagittarius A era foarte activă la acel moment, alimentându-se cu gazul absorbit și ejectând în același timp curenți de gaz fierbinți cu o viteză de peste 1000 km/sec.

Ceea ce ne conduce în prezent când, după 6 milioane de ani, unda de șoc cauzată de acea activitate a călătorit 20.000 de ani lumină, creând bula din jurul centrului galactic.

”Liniile diferite ale evidenței se combină împreună foarte bine”, precizează co-autorul studiului Martin Elvis. ”Această fază activă a durat între 4 și 8 milioane de ani, interval rezonabil pentru un cuasar.”

Numerele par să se potrivească de asemenea, în acest scenariu. Gazul cuantificat în modelele și observațiile echipei a însemnat adăugarea a peste 130 miliarde mase solare. Iar acest număr pare să acopere destul de bine totalul, de vreme ce masa lipsă din galaxie este considerată a cuprinde între 85 – 235 miliarde de mase solare.

Această ”revelație” este interesantă deși nu reprezintă ultimul cuvând în ceea ce privește masa lipsă din Calea Lactee. Două misiuni spațiale viitoare – Observatorul Athena X-ray al Agenției Spațiale Europene – planificat pentru lansare în 20128 și X-Ray Surveyor al NASA – ar putea furniza mai multe răspunsuri.

Cine știe? Poate că informațiile legate legate de această chestiune a materiei lipsă din Calea Lactee și alte galaxii vor putea fi completate cu date ale activității din centrul galaxiei și ce anume a modelat evoluția galactică.

Sursa: UniverseToday

Traducere și adaptare: Ciprian Crișan


Despre masa lipsă din galaxia noastră și din alte galaxii.
Versiune audio - via Ruxandra Munteanu