8 informaţii interesante despre găurile negre

Publicarea primelor imagini ale unei găuri negre, dar şi o mare cantitate de filme, seriale şi literatură au atras atenţia şi fascinaţia publicului larg faţă de aceste obiecte cosmice. De-a lungul timpului, găurile negre au fost considerate izvoare de distrugere, dar, după cum arată unele studii recente, acestea ar putea să fie chiar opusul. Live Science a creat o listă cu opt dintre cele mai interesante şi puţin cunoscute informaţii despre găurile negre.

1. Găurile negre au „păr”

• Cum au trecut razele cosmice prin atmosfera Pământului acum 41.000 de ani?
• Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au declanșat mini-cutremure în laborator

În anii ’60, fizicianul John Wheeler a sugerat că găurile negre „nu au păr”, ceea ce înseamnă că aceste obiecte nu se puteau distinge alte obiecte asemănătoare decât prin învârtire, momentul unghiular şi masă. Orice altă informaţie de diferenţiere despre o gaură neagră este considerată „păr” şi se crede că dispare în spatele orizontului impenetrabil al unei găuri negre, o graniţă în jurul găurii negre dincolo de care nimic, inclusiv lumina, nu poate scăpa. 

În 2016, Stephen Hawking, a teoretizat că găurile negre  prezintă mai multe astfel de informaţii (păr) formate din particule, cu energie zero.

2. Nu înghit totul din jurul lor

Nimic nu ar trebuie să poată scăpa de forţele gravitaţionale extreme ale unei găuri negre. Dar asta se aplică numai materialelor care au ajuns extrem de aproape de orizontul evenimentelor. Multe găuri negre sunt, de fapt, înconjurate de fluxuri de gaz şi praf, care se înconjoară în jurul găurii, precum apa care coboară pe un canal de scurgere.

Frecarea în acest material generează căldură, ceea ce creează structuri asemănătoare, asemănătoare furtunii în gaz şi praf. Observaţii recente sugerează că această mişcare produce şi inele de arcuire care înconjoară coloane interioare de materie.

3. Se pot evapora

Conform unor teorii din mecanica cuantică, perechi de particule subatomice apar în mod constant şi există din jurul orizontului evenimentului unei găuri negre. Adesea, această configuraţie este aliniată astfel încât unul dintre parteneri cade în gaura neagră.

Perechea identică a acelei particule este apoi propulsată la o viteză extrem de mare, luând cu ea un pic din energia găurii negre.Acest lucru produce ceea ce este cunoscut sub numele de radiaţia Hawking, după Stephen Hawking, care a descoperit fenomenul. Deoarece energia este egală cu masa, acest proces poate de fapt să facă ca o gaură neagră să se micşoreze şi, eventual, să se evapore în timp.

4. Un mediu extrem

Una dintre problemele cu radiaţiile Hawking este că creează confuzie printre fizicieni. Particulele subatomice produse de această radiaţie sunt inseparabile din punct de vedere cuantic, ceea ce înseamnă că ceea ce se întâmplă cu una se întâmplă imediat şi cu cealaltă. 

În acest punct, unii cercetători se întreabă: cum reacţionează partenerul care nu a căzut în gaura neagră pe măsură ce asociatul său este zdrobit într-un punct infinit de dens? Nimeni nu ştie. O teorie susţine că gaura neagră rupe această inseparabilitate cuantică, un rezultat care, conform mecanicii cuantice, ar produce o cantitate imensă de energie. Aceasta, la rândul său, ar însemna că toate găurile negre sunt înconjurate de pereţi energie care se rotesc mereu.

5. Pot distruge materia, dar nu şi informaţia acesteia

Fizica cuantică se dovedeşte greu de aplicat în cazul găurilor negre şi asta deoarece această abordare pune în contrast masa imensă a unei găuri negre cu asumpţia că informaţia nu poate fi distrusă, ceea ce înseamnă că materialul care alunecă dincolo de marginea unei găuri negre ar trebui să se piardă pentru totdeauna în univers.

Acest conflict de idei este cunoscut sub numele de paradoxul informaţiilor într-o gaura neagră; iar oamenii de ştiinţă nu i-au găsit un răspuns până în prezent. Studii recente sugerează că informaţiile care se scurg într-o gaură neagră ar putea fi transmise particulelor de care sunt legate care ies în radiaţia Hawking.

6. Materia întunecată ar putea fi găsită în „inimile” găurilor negre

La scurt timp după Big Bang, Universul prezenta condiţiile pentru a produce o multitudine de mici găuri negre. Deoarece acestea ar fi obiecte masive care nu dau lumină, unii fizicieni au teoretizat că aceste găuri negre primordiale ar putea reprezenta materia întunecată, substanţa din care marea majoritate a materiei din cosmos este alcătuită. 

Însă ideea este controversată, având în vedere că datele de la Observatorul LIGO au exclus un univers plin cu multe găuri negre minuscule. Poate că găurile negre de dimensiuni medii ar putea fi încă ascunse prin spaţiu, deşi observaţiile sugerează că ar constitui doar cel mult 1% până la 10% materie întunecată.

7. O formă extremă de călătorie în timp

Găurile negre se confruntă cu problema infinitului: masa unei găuri negre este strivită până la un punct infinit de dens care are dimensiuni infinit de mici. Fizic, acest lucru nu are niciun sens, aşa că cercetătorii au căutat cadre explicative alternative pentru a înţelege găurile negre. 

O propunere este cunoscută sub numele de gravitaţie cu buclă cuantică, ceea ce sugerează că spaţiu-timpul este curbat foarte puternic aproape de centrul găurii negre. Acest lucru ar duce la o extindere a unei părţi a găurii în viitor, ceea ce înseamnă că materia care va fi aspirată în ea ar călători în timp. 

8. Găuri negre dintr-un alt Univers?

O lucrare extrem de controversată sugerează că Universul nostru este un >. Universele anterioare ar fi putut exista înaintea noastră şi ar fi conţinut găuri negre. 

Roger Penrose, fizician şi matematician de la Universitatea Oxford, a susţinut că radiaţiile cosmice de fond, o relicvă energetică din Big Bang, conţin amprente ale acestor găuri negre de dinaintea timpului. Alţi oameni de ştiinţă au susţinut că datele lui Penrose nu sunt altceva decât zgomot întâmplător, dar posibilitatea rămâne cel puţin interesantă.

Citeşte şi: