Ahli astrofisika terkejut menemukan lubang hitam ekstrem dengan “rambut gravitasi” yang bisa disisir

Konsep senimannya adalah tentang lubang hitam berputar yang membangun materi melalui piringan akresi dan mengeluarkan jet. Penulis: NASA / JPL-Caltech

Lubang hitam dianggap sebagai salah satu objek paling misterius di alam semesta. Sebagian dari intrik mereka muncul dari fakta bahwa mereka sebenarnya adalah beberapa solusi paling sederhana untuk persamaan medan relativitas umum Einstein. Faktanya, lubang hitam dapat sepenuhnya dicirikan hanya oleh tiga kuantitas fisik: massa, putaran, dan muatannya. Karena tidak memiliki atribut “berbulu” tambahan untuk membedakannya, dikatakan bahwa lubang hitam tidak memiliki “rambut”: lubang hitam dengan massa, punggung, dan muatan yang sama persis.

Dr. Lior Burko dari Theiss Research, bekerja sama dengan Profesor Gavrov Hanna dari Universitas Massachusetts di Dartmouth dan Universitas Rhode Island, bersama dengan mantan mahasiswanya, Dr. Subir Sabharwal, menemukan bahwa spesies khusus tersebut lubang hitam melanggar keunikan lubang hitam, yang disebut teorema “tidak berbulu”. Secara khusus, tim mempelajari lubang hitam ekstrim – “lubang” yang “jenuh” dengan muatan atau putaran maksimum yang dapat mereka bawa.

Mereka menemukan bahwa ada kuantitas yang dapat dibangun dari kelengkungan kosmik-temporal di cakrawala lubang hitam yang disimpan dan diukur oleh pengamat jauh. Karena angka ini bergantung pada bagaimana black hole terbentuk, bukan hanya ketiga atribut klasiknya, tapi juga melanggar keunikan black hole.

Jumlah ini adalah “rambut gravitasi” dan berpotensi dapat diukur oleh observatorium gelombang gravitasi baru-baru ini dan yang akan datang LIGO dan LISA. Struktur rambut baru sesuai dengan perkembangan kuantitas serupa yang ditemukan oleh Angelapoulos, Aretokis dan Hazych dalam konteks model “mainan” yang lebih sederhana menggunakan medan skalar dan lubang hitam bulat, dan meluas ke gangguan gravitasi yang berputar .

“Hasil baru ini mengejutkan,” kata Burko, “karena teorema keunikan lubang hitam sudah terkenal, dan khususnya perluasannya ke lubang hitam ekstrim. Harus ada asumsi tentang teorema yang tidak memuaskan untuk menjelaskan bagaimana teorema tidak berlaku dalam kasus ini. ”Memang, tim menindaklanjuti pekerjaan sebelumnya oleh Aretakis, yang menemukan bahwa meskipun gangguan eksternal dari lubang hitam yang ekstrim membusuk, sebagaimana adanya Kasus untuk lubang hitam biasa, di sepanjang cakrawala peristiwa beberapa bidang gangguan berkembang dari waktu ke waktu tanpa batas.

“Teorema keunikan mengasumsikan kemerdekaan waktu. Namun fenomena Aretaki jelas melanggar kemandirian waktu di horizon peristiwa. Ini adalah celah di mana rambut bisa melompat keluar dan disisir dari jarak yang sangat jauh oleh observatorium gelombang gravitasi, ”kata Burko. Tidak seperti karya lain yang menemukan rambut dalam skalarisasi lubang hitam, Burko mencatat bahwa “dalam karya ini kami bekerja dengan teori vakum Einstein, tanpa medan dinamis tambahan yang mengubah teori dan yang dapat melanggar prinsip kesetaraan yang kuat.”

Tim menggunakan simulasi numerik yang sangat intensif untuk mendapatkan hasilnya. Lusinan unit pemrosesan grafis (GPU) kelas atas Nvidia dengan masing-masing lebih dari 5.000 core digunakan dalam simulasi. “Masing-masing GPU ini dapat melakukan hingga 7 triliun kalkulasi per detik; Namun, bahkan dengan kekuatan komputasi seperti itu, simulasi terlihat seperti berminggu-minggu, ”kata Hannah.

Mengingat sifat terobosan dari pekerjaan ini, itu diterbitkan pada 26 Januari 2021 di salah satu jurnal kajian sejawat terbaik dalam fisika, Pemeriksaan Fisik D sebagai surat bergengsi.

Referensi: “Rambut Skalar dan Gravitasi untuk Lubang Kerr Hitam Ekstrim” oleh Lior M. Burko, Garov Khan dan Subir Sabharwal, 26 Januari 2021, Pemeriksaan Fisik D.
DOI: 10.1103 / PhysRevD.103.L021502

Studi ini sebagian didanai oleh National Science Foundation dan Office of Marine Research. Sumber daya komputasi Umas Dartmouth Center for Scientific Computing and Research Visualization (CSCVR) digunakan untuk pekerjaan penelitian. CSCVR mempromosikan misi UMass Dartmouth dengan memberikan mahasiswa sarjana dan pascasarjana pengalaman pendidikan berkualitas tinggi berdasarkan penemuan yang melampaui batas-batas tradisional akademisi atau departemen, dan mempromosikan penelitian kolaboratif dalam komputasi di universitas dan dengan peneliti di universitas lain, National . Hannah bekerja sebagai direktur Center.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Skrining sinar-X mengidentifikasi obat yang menjanjikan untuk pengobatan COVID-19

Sebuah tim peneliti, termasuk ilmuwan MPSD, telah mengidentifikasi beberapa kandidat untuk melawan obat tersebut SARS-CoV-2 coronavirus menggunakan sumber cahaya sinar-X PETRA III di German...

Teori konspirasi memengaruhi perilaku kita – bahkan jika kita tidak mempercayainya!

Paling tidak karena COVID-19 pandemi, teori konspirasi lebih relevan dari sebelumnya. Mereka diberitakan dan didiskusikan di hampir semua media dan komunikasi. Tapi...

“Doodle Ringan” Nyata dalam Waktu Nyata

Para peneliti di Tokyo Metropolitan University telah merancang dan menerapkan algoritme yang disederhanakan untuk mengubah garis yang digambar secara bebas menjadi hologram pada CPU...

Teleskop Webb NASA menyertakan tabir surya seukuran lapangan tenis untuk perjalanan jutaan kilometer

Kedua wajah tabir surya James Webb Space Telescope dinaikkan secara vertikal untuk mempersiapkan pelipatan lapisan tabir surya. Kredit: NASA / Chris Gunn Insinyur bekerja...

Mineralogi Hangat Global Mengelola Pusat Perlindungan Kehidupan Batin

Tim lapangan DeMMO dari kiri ke kanan: Lily Momper, Brittany Kruger, dan Caitlin Casar mengambil sampel air yang meledak dari toilet DeMMO. Pendanaan:...

Newsletter

Subscribe to stay updated.