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Schwarze Löcher, diese Gravitationstiere, die so genannt werden, weil Licht nicht aus ihren Fängen entkommen kann, sind bei weitem die mysteriösesten Dinge im Universum.
Eine neue Theorie besagt jedoch, dass Schwarze Löcher möglicherweise überhaupt nicht schwarz sind. Laut einer neuen Studie können diese Schwarzen Löcher alternativ dunkle Sterne sein, in deren Kern sich seltsame Physik befindet. Diese mysteriöse neue Physik könnte dazu führen, dass diese dunklen Sterne eine seltsame Art von Strahlung aussenden. Diese Strahlung könnte wiederum das ganze Geheimnis erklären Dunkle Materie Im Universum, das alles herauszieht, aber kein Licht emittiert.
Dunkle Sterne
Dank Einsteins Theorie von Generelle RelativitätWir wissen, dass einige massive Sterne in sich zusammenfallen können, bis sie weiter zusammenbrechen und auf einen sehr kleinen Punkt schrumpfen – die Singularität.
Sobald sich die Singularität gebildet hat, umgibt sie sich mit dem Ereignishorizont. Es ist die einzige Einbahnstraße im Universum. Am Ereignishorizont ist die Gravitationskraft eines Schwarzen Lochs so stark, dass man zum Verlassen schneller als mit Licht reisen muss. Da das Fahren mit höheren Geschwindigkeiten als der Lichtgeschwindigkeit strengstens verboten ist, muss alles, was die Schwelle überschreitet, für immer versagen.
Daher gibt es ein Schwarzes Loch.
Diese überraschend einfachen Aussagen hielten jahrzehntelangen Bemerkungen stand. Astronomen haben beobachtet, wie die Atmosphäre eines Sterns von einem Schwarzen Loch absorbiert wird. Sie haben Sterne gesehen, die schwarze Löcher umkreisen. Die Physiker auf der Erde hörten die Gravitationswellen, die durch die Kollision von Schwarzen Löchern emittiert wurden. Wir haben sogar ein Foto des “Schattens” des Schwarzen Lochs aufgenommen – des Lochs, das es aus dem Schein des umgebenden Gases trug.
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Geheimnisse bleiben jedoch der Kern der Wissenschaft des Schwarzen Lochs. Die Eigenschaft, die ein Schwarzes Loch definiert – die Singularität – scheint physikalisch unmöglich zu sein, da Materie nicht bis zu einem sehr kleinen Punkt zusammenbrechen kann.
Planck-Motoren
Dies bedeutet, dass das derzeitige Verständnis von Schwarzen Löchern möglicherweise aktualisiert oder durch etwas anderes ersetzt werden muss, das erklären kann, wo sich das Zentrum eines Schwarzen Lochs befindet.
Das hindert die Physiker jedoch nicht daran, es zu versuchen.
Eine einzige Theorie des Schwarzen Lochs ersetzt diese winzigen Punkte unendlich komprimierter Materie durch etwas Schmackhafteres: einen unglaublich kleinen Druckpunkt. Ding. Dies wird als Planck-Kern bezeichnet, da die Idee besagt, dass die Materie in einem Schwarzen Loch bis auf den kleinstmöglichen Maßstab komprimiert wird, dh auf die Planck-Länge, die 1,6 * 10 ^ minus 35 Meter beträgt.
Das ist … klein.
Mit einem Planck-Kern, der nicht singulär wäre, würde das Schwarze Loch keinen Ereignishorizont beherbergen – es würde keinen Ort geben, an dem die Schwerkraft die Lichtgeschwindigkeit überschreiten würde. Für externe Beobachter wäre die Schwerkraft jedoch so stark, dass sie wie ein Ereignishorizont aussah. Nur sehr sensible Beobachtungen, für die wir die Technologie noch nicht haben, können den Unterschied erkennen.
Dunkle Materie
Wurzelprobleme erfordern radikale Lösungen, so dass das Ersetzen von “Singularität” durch “Plancks Kern” nicht weit hergeholt ist, obwohl die Theorie kaum mehr als eine schwache Zeichnung eines Umrisses ist, einer ohne Physik oder Mathe Diese Art von Umgebung mit Zuversicht beschreiben. Mit anderen Worten, Plancks Kerne sind das physikalische Äquivalent von Spuckideen.
Dies ist eine hilfreiche Sache, da Singularitäten ernsthaftes Denken über den Tellerrand hinaus erfordern. Und es kann einige zusätzliche Nebenwirkungen geben. Wie zum Beispiel das Geheimnis der dunklen Materie erklären.
Dunkle Materie macht 85% der Masse des Universums aus, interagiert jedoch niemals mit Licht. Wir können seine Existenz nur durch die Auswirkungen der Schwerkraft auf gewöhnliche Lichtmaterie bestimmen. Zum Beispiel können wir Sterne beobachten, die die Zentren von Galaxien umkreisen, und ihre Umlaufgeschwindigkeiten verwenden, um die Gesamtmasse in diesen Galaxien zu berechnen.
In einem neuen Artikel wurde es am 15. Februar an die Druckvorstufendatenbank übermittelt arXivDer Physiker Igor Nikitin vom Fraunhofer-Institut für wissenschaftliche Algorithmen und Informatik in Deutschland nimmt die Idee der “radikalen Singularität” auf und hebt sie auf ein höheres Niveau. Dem Papier zufolge können Planck-Kerne Partikel emittieren (da es keinen Ereignishorizont gibt, sind diese Schwarzen Löcher nicht vollständig schwarz). Es könnte ein bekanntes Teilchen oder etwas Neues sein.
Vielleicht ist es eine Form von Teilchen, die dunkle Materie erklären könnte. Nikitin schrieb, wenn Schwarze Löcher tatsächlich Planck-Sterne wären und ständig einen Strom dunkler Materie emittieren, könnten sie die Bewegung von Sternen innerhalb von Galaxien erklären.
Seine Idee wird einer weiteren Prüfung wahrscheinlich nicht standhalten (es gibt viel mehr Hinweise auf dunkle Materie als nur die Bewegung von Sternen zu beeinflussen). Aber es ist ein großartiges Beispiel dafür, wie wir so viele Ideen wie möglich entwickeln müssen, um Schwarze Löcher zu erklären, weil wir nie wissen, welche Verbindungen es zu anderen, ungelösten Rätseln im Universum geben könnte.
Ursprünglich auf Live Science veröffentlicht.