Hvis du befinner deg i den uheldige situasjonen med å bane rundt et svart hull, kan du være inne på en ganske svimmel og uforutsigbar tur. Når formen på det sorte hullet endres, gjør også dens gravitasjonsprofil.
Ettersom du ikke går i bane rundt sfærisk svart hull, du kan ikke lenger forvente å ha en kjedelig, forutsigbar bane; din bane vil bli vill og kaotisk, tilsynelatende tilfeldig. Imidlertid ser det ut til at det er en underliggende konstant til kaoset, og dessuten ser det ut til at denne konstanten også er blitt observert i et mer fotgjengersystem: en tre-kropp Newtonsk system. Så hva er koblingen? Fysikere er ikke helt sikre…
Når en massiv stjerne tømmer drivstoffet, kan det hende at det faller sammen på seg selv for å skape et svart hull (etter litt spennende supernova-aksjon). Vinkelmomentet til den opprinnelige stjernen forventes å bli bevart, og gir et raskt snurrende svart hull. Hvis det sorte hullet "ikke har noe hår" (dvs. at det ikke har noen elektrisk ladning), avhenger gravitasjonsfeltet utelukkende av dens masse og spinn. Hvis det er deformasjoner på grunn av spinnet, endres gravitasjonsfeltet og sender hvilken som helst kretsende kropp (som en nøytronstjerne) på en vanvittig berg-og-dal-biltur.
I en ny artikkel av Clifford Will fra Washington University i St. Louis, beskriver den begeistrede fysikeren scenariet. “Banene går vilt - de gyrerer og snurrer, de er utrolig kompliserte. Det er fantastisk, Sier Will.
Imidlertid oppdaget fysiker Brandon Carter en matematisk konstant tilbake i 1968, og viser at disse tilsynelatende kaotiske banene er forutsigbare, og at det til og med gjelder baner rundt ekstremt skjev rom-tid. “Sorte hull har denne ekstra konstanten som gjenoppretter regelmessigheten til banene, Kommenterer Saul Teukolsky fra Cornell University. “Det er et mysterium. Hver annen situasjon der vi har disse ekstra konstantene, har vi symmetri. Men det er ingen symmetri for et kretsende svart hull - det er derfor det blir sett på som et mirakel.”
Fysikere aner ganske enkelt ikke hvorfor Carter-konstanten kan oppstå fra General Relativity-beskrivelsen av et snurrende svart hull. For å gjøre problemet enda mer forvirrende gjennomførte Will en klassisk (newtonsk) 2-kroppssimulering med en tredje kropp i bane. Igjen dukket den samme konstanten opp. Det ser ut til at det er noe spesielt med forutsigbarheten til en bane rundt denne sorte hullkonfigurasjonen.
Teukolsky, som jobbet med lignende problemer for sin doktorgrad. i 1970, forblir forvirret av disse resultatene. Will fortsetter imidlertid å undersøke problemet ved å inkludere en betegnelse for draking av svart hull. I denne situasjonen vil det snurrende sorte hullet dra rom-tid rundt det, "krøller" seg (eller krusninger) i romtiden blir trukket med retningen på spinnet. I dette tilfellet forsvinner Carter-konstanten, bare for å komme tilbake når høyere orden vilkår legges til likningene.
Alt dette betyr en av to ting. Enten er det rett og slett en gjenstand i matematikken, en nysgjerrighet som til slutt vil bli forankret fra likningene. Imidlertid er det en fristende mulighet for at vi ser et kjennetegn ved eksotiske roterende sorte hull, der konfigurasjonen av det omkringliggende stoffet i romtid kan tillate en forutsigbar bane å komme ut av det tilsynelatende kaoset ...
Kilde: Science News
Her er en artikkel om svart kroppsstråling.
