Исследователи используют сверхзвуковую жидкость для проверки теорий Чёрной Дыры Хокинга

Известный физик Стивен Хокинг скончался в прошлом году, но его революционная работа продолжается. Группа ученых из Израиля считает, что они подтвердили одно из самых известных предсказаний покойного ученого. Используя квантовый сверхтекучий материал, исследователи, возможно, нашли доказательства того, что так называемое «излучение Хокинга» является настоящим явлением черных дыр. Эффекты этой работы могут изменить наше понимание вселенной и судьбы звезд.

Десятилетия назад новаторская теоретическая работа Хокинга по черным дырам выдвинула многочисленные прогнозы. За прошедшие годы многие из них оказались точными. Излучение Хокинга - одна из самых интересных и изнурительных гипотез его черной дыры, но до сих пор ее было очень трудно проверить.

По словам Хокинга, странные реальности Вселенной на квантовом уровне означают, что черные дыры не вечны. Они «истекают» энергией в течение эонов и в конечном итоге испаряются. Хокинг отметил, что с квантовой точки зрения вакуум пространства не является действительно пустым. Пары виртуальных частиц должны вспыхивать в течение бесконечно малых промежутков времени, прежде чем объединяться и уничтожаться. Однако черная дыра может нарушить этот процесс.

Черная дыра обладает такой сильной гравитацией, что даже свет не может покинуть горизонт событий. Таким образом, эти виртуальные частицы также могут быть втянуты. Поэтому возможно, что в редких случаях одна частица из пары втягивается в черную дыру, а другая убегает. В этом случае черная дыра испытала бы чистую потерю массы в форме этого излучения Хокинга.

Поскольку «сигнал» от излучения Хокинга очень мал, нам не хватает технологии для его измерения вокруг настоящей черной дыры. Команда из Израильского технологического института (Технион) обратилась к аналогу чёрной дыры, что является очень новой концепцией, впервые продемонстрированной в 2009 году. Вместо того, чтобы притягивать свет с интенсивной гравитацией, аналог представляет собой конденсат Бозе-Эйнштейна (BEC) ультра-холодные атомы рубидия, которые движутся быстрее скорости звука. Таким образом, он создает «горизонт событий» для звука.

В эксперименте команда использовала пары дополнительных звуковых волн, чтобы заменить виртуальные частицы. Одна из волн прошла мимо звукового горизонта событий, а другая отодвинулась. Команда смогла измерить излучение системы, подтвердив, что ее температура определяется только скоростью звука и расходом. Он излучал непрерывный спектр длин волн, который соответствует теориям Хокинга о поведении черной дыры.

Это второй эксперимент Техниона, демонстрирующий излучение Хокинга таким способом. Новый эксперимент содержит гораздо более чувствительные инструменты, добавляя больше поддержки теории. Следующим шагом является повторение эксперимента для отслеживания изменений в BEC с течением времени. Однажды мы можем даже применить полученные уроки для изучения настоящих черных дыр.

Читать далее

Астрономы нашли старейшую сверхмассивную черную дыру во Вселенной

Этот недавно обнаруженный объект является старейшим известным квазаром во Вселенной, его сверхмассивная черная дыра имеет возраст более 13 миллиардов лет. На самом деле он настолько старый и огромный, что ученые не знают, как именно он мог образоваться.

Первая обнаруженная черная дыра может быть еще больше

Ученые искали черные дыры с тех пор, как общая теория относительности предсказала, что такой объект может существовать. Cygnus X-1 вошел в историю в 1964 году как первый вероятный кандидат в черную дыру. Астрономы повторно посещали Лебедь на протяжении многих лет, и новый анализ предполагает, что первая черная дыра, обнаруженная человечеством, может быть больше и дальше, чем предполагалось.

Астрономы обнаружили сверхмассивную черную дыру, блуждающую по далекой галактике

Может ли сверхмассивная черная дыра иметь страсть к путешествиям? Это то, о чем астрономы размышляли в течение многих лет, и новое исследование Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики, возможно, дало ответ: да.

Новое изображение сверхмассивной черной дыры показывает завихрение магнитных полей

Телескоп Event Horizon дал нам культовый образ 2019 черной дыры, первый, который когда-либо производил. Теперь команда провела новые замечания сверхмассивной черной дыры в центре Galaxy M87, выявляя линии магнитного поля вокруг пустоты.