Nel 1993, il fisico canadese Matthew Choptuik dimostrato i buchi neri possono emergere spontaneamente collasso criticodurante il quale le curvature dello spaziotempo si organizzano in uno schema definito e ripetuto simile a un cristallo. Ma i ricercatori non erano in grado di descriverlo bene in un linguaggio stereotipato, fino advert ora.
Un group di fisici teorici afferma di aver trovato la method a lungo cercata per spiegare come i cristalli dello spaziotempo potrebbero collassare in buchi neri, riferendo il suo lavoro in un recente studio. Lettere di revisione fisica carta. Per essere chiari, lo studio, fortemente matematico, necessiterà di ulteriori check tramite indagini empiriche. Ma i risultati teorici offrono comunque agli astronomi parametri più precisi per esplorare un’affascinante alternativa su come sono comparsi i buchi neri, in particolare nei primi giorni dell’universo.
“A seconda della precisione desiderata, possiamo migliorare sistematicamente le nostre formule utilizzando ulteriori metodi di approssimazione”, ha detto in una conferenza stampa Florian Ecker, coautore dello studio e fisico teorico alla TU Wien in Austria. dichiarazione. “Questo ci fornisce un nuovo metodo per studiare i fenomeni legati ai buchi neri che in precedenza non potevano essere analizzati analiticamente”.
Piccole increspature, grandi conseguenze
La relatività generale di Albert Einstein vede la gravità come la curvatura dello spaziotempo. Essendo una delle teorie di maggior successo in fisica, questa thought è stata confermata osservazione dopo osservazione, in particolare attraverso oggetti massicci e lontani che si rendono visibili a noi solo attraverso lente gravitazionaleche deforma e amplifica la loro luce.
“Ma masse più piccole producono anche una curvatura dello spaziotempo, solo in misura minore”, ha detto nel comunicato Christian Ecker, il primo autore dello studio e fisico teorico all’Università Goethe di Francoforte, in Germania.
E in fisica, i più piccoli cambiamenti possono innescare enormi cambiamenti, ha aggiunto Daniel Grumiller, coautore dello studio e fisico teorico alla TU Wien. Advert esempio, il minimo cambiamento di temperatura può spingere le molecole d’acqua disordinate a organizzarsi in strutture di ghiaccio cristalline a 32 gradi Fahrenheit (0 gradi Celsius).
Crollo critico!
Allo stesso modo, effetti relativistici relativamente piccoli consentono a oggetti relativamente più piccoli di innescare la riorganizzazione della curvatura dello spaziotempo. Secondo le simulazioni di Choptuik del 1993, lo spaziotempo cade in uno schema ripetuto – una sorta di cristallo dello spaziotempo – e il processo che porta a questo stato viene definito collasso critico. Secondo la dichiarazione, si ritiene che questi stati siano esistiti poco dopo il Large Bang, il che significa che i cristalli dello spaziotempo potrebbero addirittura essere responsabili dei buchi neri primordiali.
“Questo cristallo spaziotemporale è un oggetto molto particolare e affascinante”, ha detto Grumiller. “È una sorta di stato intermedio, un punto instabile che può evolversi in due direzioni numerous”.
Ciò potrebbe significare che il cristallo potrebbe semplicemente dissolversi. Ma una piccola goccia di energia potrebbe innescare qualcosa di completamente diverso: la formazione di un buco nero, ha aggiunto. Questa storia è piuttosto una deviazione dalle tipiche storie sull’origine dei buchi neri, che molto spesso emergono da eventi “spettacolari” come le supernove.
Dare vita alla teoria
In teoria, tuttavia, possono esistere buchi neri arbitrariamente piccoli. Il group dietro l’ultima ricerca ha scommesso su questa possibilità, adottando un approccio multidimensionale “codificato in un’unica funzione del tempo”, secondo lo studio. Quando applicata a strutture critiche di collasso, i ricercatori hanno scoperto che la loro soluzione forniva un “controllo analitico sistematico” di un’ipotesi che i fisici avevano a lungo faticato a descrivere matematicamente.
Per ora resta tutto nel campo della teoria. Il group ha affermato nella dichiarazione che da qui l’obiettivo è quello di tradurre le sue soluzioni in un numero minore di dimensioni che riflettano meglio l’universo osservabile. Nonostante tutto quello che abbiamo imparato sui buchi neri, c’è molto altro che non sappiamo.
Quindi, ancora una volta, dovremo vedere se gli astrofisici decideranno di provare il nuovo quadro. Ma se il quadro potesse davvero confermare empiricamente la congettura di Choptuik – secondo cui alcuni buchi neri emergono da condizioni più “addomesticate” – sarebbe enorme per l’astronomia dei buchi neri.
