Se for deg et snurrende svart hull som er så kolossalt og så kraftig at det sparker fotoner, de grunnleggende lysenhetene, og sender dem som pleier tusenvis av lysår gjennom verdensrommet. Forskere kunngjør i tidsskriftet Natur fysikk i dag at de godt reiste fotonene fremdeles bærer signaturen til den kolossale støven, som en forvrengning i måten de beveger seg på. Forstyrrelsen er som en langdistanse fra det sorte hullet, og inneholder informasjon om størrelsen og hastigheten på spinnet.
Forskerne sier at de jostlede fotonene er nøkkelen til å avdekke teorien som spår svarte hull i utgangspunktet.
"Det er sjelden i generell relativitetsforskning at det oppdages et nytt fenomen som gjør at vi kan teste teorien videre," sier Martin Bojowald, en fysikprofessor i Penn State og forfatter av en Nyheter og synspunkter artikkel som følger med studien.
Sorte hull er så kraftig tyngdekraft at de forvrenger nærliggende materiell og til og med rom og tid. Bojowald, som kalles framedrag, kan oppdages av sensitive gyroskoper på satellitter.
Hovedstudieforfatteren Fabrizio Tamburini, en astronom ved University of Padova (Padua) i Italia, og kollegene hans har beregnet at roterende romtid kan formidle en egen form for orbital vinkel momentum forskjellig fra spinnet. Forfatterne foreslår å visualisere dette som ikke-plane bølgefronter av dette vridde lyset som en sylindrisk spiraltrapp, sentrert rundt lysstrålen.
"Intensitetsmønsteret av vridd lys på tvers av bjelken viser et mørkt sted i midten - der ingen ville gå på trappen - omgitt av konsentriske sirkler," skriver de. "Vridningen av en ren [orbital vinkel momentum] modus kan sees i interferensmønstre." De sier at forskere trenger mellom 10.000 og 100.000 fotoner for å dele et svart hulls historie.
Og teleskoper trenger en slags 3D (eller holografisk) visjon for å se korketrekkerne i lysbølgene de mottar, sa Bojowald: “Hvis et teleskop kan zoome tilstrekkelig inn, kan man være sikker på at alle 10.000-100.000 fotoner kommer fra akkresjonsskiven i stedet for fra andre stjerner lenger unna. Så forstørrelsen av teleskopet vil være en avgjørende faktor. "
Basert på en grov beregning mener han at “en stjerne som solen så langt borte som sentrum av Melkeveien måtte observeres i mindre enn et år. Så det kommer ikke til å være et direkte bilde, men man trenger ikke å vente veldig lenge. ”
Studier medforfatter Bo Thidé, professor og programleder ved det svenske instituttet for romfysikk, sa at et år kan være konservativt, selv i tilfelle en liten rotasjon og behov for opptil 100 000 fotoner.
"Men hvem vet," sa han. "Vi vil vite mer etter at vi har laget ytterligere detaljert modellering - og observasjoner, selvfølgelig. På dette tidspunktet legger vi vekt på oppdagelsen av en
nytt generelt relativitetsfenomen som lar oss gjøre observasjoner, og etterlate presise kvantitative forutsigelser til side. ”
lenker: Naturfysikk
