Fizikantët sapo bënë një zbulim të ri rreth vrimave të zeza, ato kanë presion dhe temperaturë

Duke pasur parasysh se zbulimet tona të para të drejtpërdrejta që konfirmojnë ekzistencën e vrimave të zeza u bënë vetëm në këtë shekull, njerëzimit mund t’i falet që nuk dinte disa gjëra për këto objekte misterioze kozmike.

Ne as nuk dimë gjithçka që nuk dimë – një fakt që është bërë i dukshëm në një zbulim të ri. Ndërsa drejtonin ekuacionet për korrigjimet kuantike të gravitetit për entropinë e një vrime të zezë, një palë fizikantë zbuluan se vrimat e zeza ushtrojnë presion mbi hapësirën rreth tyre.

Jo shumë presion, për të qenë i sigurt – por është një zbulim që është magjepsës në përputhje me parashikimin e Stephen Hawking se vrimat e zeza lëshojnë rrezatim dhe për këtë arsye jo vetëm që kanë një temperaturë, por ngadalë tkurren me kalimin e kohës, në mungesë të shtimit.

“Gjetja jonë se vrimat e zeza Schwarzschild kanë një presion dhe një temperaturë është edhe më emocionuese duke pasur parasysh se ishte një surprizë totale,” tha fizikani dhe astronomi Xavier Calmet nga Universiteti i Sussex në Mbretërinë e Bashkuar.

“Nëse i konsideroni vrimat e zeza vetëm në relativitetin e përgjithshëm, mund të tregoni se ato kanë një veçanti në qendrat e tyre ku ligjet e fizikës siç i njohim duhet të prishen.

“Shpresohet që kur teoria kuantike e fushës të përfshihet në relativitetin e përgjithshëm, ne mund të jemi në gjendje të gjejmë një përshkrim të ri të vrimave të zeza.”

Kur ata bënë zbulimin e tyre, Calmet dhe kolegu i tij nga Universiteti i Sussex, fizikan dhe astronom Folkert Kuipers, po kryenin llogaritjet duke përdorur teorinë kuantike të fushës për të provuar dhe hetuar horizontin e ngjarjeve të një vrime të zezë.

Në mënyrë të veçantë, ata po përpiqeshin të kuptonin luhatjet në horizontin e ngjarjeve të një vrime të zezë që korrigjonin entropinë e saj, një masë e përparimit nga rendi në çrregullim.

Ndërsa po kryenin këto llogaritje, Calmet dhe Kuipers vazhduan të vraponin nëpër një shifër shtesë që u shfaq në ekuacionet e tyre, por u desh pak kohë që ata të kuptonin atë që po shikonin – presionin.

“Momenti i pikut kur kuptuam se rezultati misterioz në ekuacionet tona po na thoshte se vrima e zezë që ne po studionim kishte një presion-pas muajsh luftimesh me të-ishte emocionuese,” tha Kuipers.

It’sshtë e paqartë se çfarë e shkakton presionin, dhe sipas llogaritjeve të ekipit, është shumë e vogël. Për më tepër, është negativ -i shprehur si -2E -46bar për një vrimë të zezë masa e Diellit, krahasuar me 1barin e Tokës në nivelin e detit.

Kjo do të thotë saktësisht se si do të thotë – vrima e zezë do të zvogëlohej, nuk do të rritej. Kjo është në përputhje me parashikimin e Hawking, megjithëse në këtë pikë është e pamundur të përcaktohet se sa lidhet presioni negativ me rrezatimin Hawking, apo edhe nëse të dy fenomenet janë të lidhura.

Sidoqoftë, gjetja mund të ketë implikime interesante në përpjekjet tona për të katrorizuar relativitetin e përgjithshëm (në shkallët makro) me mekanikën kuantike (e cila vepron në shkallë jashtëzakonisht të vogla).

Vrimat e zeza mendohet të jenë çelësi i kësaj ndërmarrjeje. Singulariteti i vrimës së zezë përshkruhet matematikisht si një pikë një-dimensionale me densitet jashtëzakonisht të lartë, në të cilën pikë relativiteti i përgjithshëm prishet-por fusha gravitacionale rreth saj mund të përshkruhet vetëm relativistikisht.

Zbulimi se si përshtaten të dy regjimet së bashku mund të ndihmojë gjithashtu në zgjidhjen e një problemi me të vërtetë të mprehtë të vrimës së zezë. Sipas relativitetit të përgjithshëm, informacioni që zhduket përtej një vrime të zezë mund të zhduket përgjithmonë. Nën mekanikën kuantike, nuk mund të jetë. Ky është paradoksi i informacionit të vrimës së zezë dhe eksplorimi matematikor i hapësirës-kohës rreth një vrime të zezë mund të ndihmojë në zgjidhjen e tij.

“Puna jonë është një hap në këtë drejtim,” tha Calmet, “dhe megjithëse presioni i ushtruar nga vrima e zezë që ne po studionim është i vogël, fakti që ajo është e pranishme hap mundësi të shumta të reja, që përfshijnë studimin e astrofizikës, grimcave fizikë dhe fizikë kuantike “.