إذا وجدت نفسك في موقف مؤسف لتدوير ثقب أسود ، فقد تكون في جولة مشوشة وغير متوقعة إلى حد ما. مع تغير شكل الثقب الأسود ، يتغير شكل الجاذبية أيضًا.
لأنك لا تدور حول كروي الثقب الأسود ، لم يعد بإمكانك أن تتوقع أن يكون لديك مدار ممل يمكن التنبؤ به ؛ سيصبح مدارك بريًا وفوضويًا ، يبدو عشوائيًا. ومع ذلك ، يبدو أن هناك ثابتًا أساسيًا في الفوضى ، وما هو أكثر من ذلك ، يبدو أن هذا الثابت قد لوحظ أيضًا في نظام أكثر للمشاة: ثلاثة أجسام النظام النيوتوني. إذن ما هو الرابط؟ الفيزيائيون ليسوا متأكدين تمامًا…
عندما يستنفد نجم ضخم وقوده ، قد ينهار على نفسه ليخلق ثقبًا أسود (بعد إجراء مثير للانفجار الأعظم). من المتوقع الحفاظ على الزخم الزاوي للنجم الأصلي ، مما ينتج ثقبًا أسودًا يدور بسرعة. إذا كان الثقب الأسود "ليس له شعر" (أي ليس لديه شحنة كهربائية) ، فإن مجال الجاذبية يعتمد فقط على كتلته ودوره. إذا كان هناك تشوه بسبب الدوران ، يتغير مجال الجاذبية ، ويرسل أي جسم مداري (مثل نجم نيوتروني) في رحلة مجنونة بالدوار.
في ورقة جديدة كتبها كليفورد ويل من جامعة واشنطن في سانت لويس ، يصف الفيزيائي المتحمس السيناريو. "تدور المدارات في البرية - فهي تدور وتدور ، وهي معقدة بشكل لا يصدق. انه امر رائعيقول ويل.
ومع ذلك ، اكتشف الفيزيائي براندون كارتر ثابتًا رياضيًا في عام 1968 ، مما يدل على أن هذه المدارات الفوضوية يمكن التنبؤ بها ، وأنها تنطبق أيضًا على المدارات حول الزمكان المشوه للغاية. "تحتوي الثقوب السوداء على هذا الثابت الإضافي الذي يعيد انتظام المدارات، ”تعليق شول توكولسكي من جامعة كورنيل. "انها لغزا. في كل حالة أخرى لدينا فيها هذه الثوابت الإضافية ، لدينا تناظر. لكن لا يوجد تناظر لثقب أسود يدور - ولهذا السبب يُعتبر معجزة.”
بكل بساطة ، لا يملك الفيزيائيون أي فكرة عن سبب ثبات كارتر من وصف النسبية العامة للثقب الأسود الدوار. الآن ، لجعل المشكلة أكثر حيرة ، سيجري محاكاة كلاسيكية (2 نيوتن) للجسم مع مدار ثالث. مرة أخرى ، ظهر نفس الثابت. يبدو أن هناك شيئًا خاصًا حول إمكانية التنبؤ بالمدار حول تكوين الثقب الأسود هذا.
تيوكولسكي ، الذي عمل على مشاكل مماثلة لدرجة الدكتوراه. في عام 1970 ، لا تزال في حيرة من هذه النتائج. ومع ذلك ، يواصل Will التحقيق في المشكلة ، من خلال تضمين مصطلح لسحب إطار الثقب الأسود. في هذه الحالة ، سوف يسحب الثقب الأسود الدوار مساحة الزمكان حوله ، "تجعد" (أو تموجات) في وقت الفضاء يتم سحبه مع اتجاه الدوران. في هذه الحالة ، يختفي ثابت كارتر ، ليعود فقط عند إضافة شروط ترتيب أعلى إلى المعادلات.
هذا كله يعني واحد من شيئين. إما أن يكون مجرد قطعة أثرية في الرياضيات ، فضول سيتم جذره في نهاية المطاف من المعادلات. ومع ذلك ، هناك احتمالية محيرة أننا نرى خاصية مميزة للثقوب السوداء الدوارة الغريبة ، حيث يمكن لتكوين النسيج المحيط الزمكان أن يسمح بخروج مدار يمكن التنبؤ به من الفوضى الظاهرة ...
المصدر: Science News
إليك مقالة عن إشعاع الجسم الأسود.
