Singularitätslose "Dunkle Sterne" könnten unser Modell der schwarzen Löcher ersetzen

Die Entwicklung der Standardmodelle zur Entstehung von Schwarzen Löchern begann mit Albert Einstein, und seine Arbeit entwickelte seine allgemeine Relativitätstheorie - eine der wichtigsten Entdeckungen, um unser Verständnis der Physik zu formendass es Regionen im Weltraum mit Gravitationsfeldern gibt, die so intensiv sind, dass sie das Gewebe des Universums verziehen, wo keine Materie oder Strahlung entweichen kann.

Diese Regionen werden als Schwarze Löcher bezeichnet und die Schwelle um das Schwarze Loch, bei der die Fluchtgeschwindigkeit die Lichtgeschwindigkeit übersteigt wird als Ereignishorizont bezeichnet.

Zusätzlich wird angenommen, dass w Innerhalb des Ereignishorizonts befindet sich die Singularität des Schwarzen Lochs. Untersuchungen legen nahe, dass hier die Masse des Objekts, das das Schwarze Loch erzeugt hat, in einem unendlich dichten Ausmaß zusammengebrochen ist. Das Gefüge von Raum und Zeit um die Singularität herum wird theoretisiertunendlich gekrümmt sein, damit die Gesetze der Physik, wie wir sie kennen, zusammenbrechen.

Auf Wiedersehen Singularität?

Einige Forscher glauben jedoch, dass Singularitäten tatsächlich unmöglich sein könnten, und argumentieren, dass Materie nicht in der Lage ist, auf einen unendlich kleinen Punkt zusammenzubrechen. Um dies zu umgehen, haben einige Physiker singularitätsfreie Schwarze Löcher vorgeschlagen, die als „dunkle Sterne“ bezeichnet werden. Diese Objektemag wie schwarze Löcher erscheinen, aber anstelle eines unendlich dichten Kerns enthalten dunkle Sterne einen Kern aus Materie, der auf das kleinstmögliche Maß komprimiert ist, den sogenannten „Planck-Kern“ benannt nach der unglaublich kleinen Planck-Länge, einer Einheit vonMessung 10 ^ -35 Meter, etwa 100 Billionen Mal kleiner als ein Proton.

Forscher Joe Wolfe, an der Universität von New South Wales erweitert: "Um Ihnen eine Idee zu geben, vergleichen wir sie mit der Größe eines Atoms, das bereits etwa 100.000 Mal kleiner ist als alles, was Sie mit Ihrem bloßen Auge sehen können eine Atomgröße beträgt etwa 0,000,000,000,1 Meter.Angenommen, Sie haben den Durchmesser eines Atoms in Planck-Längen gemessen und eine Planck-Länge pro Sekunde gezählt. Um den Atomdurchmesser in Planck-Längen zu messen, benötigen Sie das 10.000.000-fache des aktuellen Alters des Universums. "

Unnötig zu erwähnen, dass die Planck-Länge extrem klein ist, aber nicht unendlich. Daher haben diese "dunklen Sterne" möglicherweise keine Singularität, daher ist es möglich, dass winzige Partikel - wie Licht - ihrer Anziehungskraft entkommen könnenDas Licht würde sich also quantifizierbar ausdehnen: Wir könnten Rotverschiebung beachten wenn sich die Wellenlänge des Lichts zu einer rötlichen Farbe verschiebt.

Jetzt hat ein neues Forschungspapier mehr Licht in unser Verständnis der Funktionsweise dunkler Sterne gebracht.

Ursprung der Dunklen Materie gelöst?

Durch Entfernen der Singularität aus der Gleichung erhalten wir ein "Schwarzes Loch" oder einen "dunklen Stern" mit exotischen Prinzipien. Es kommt einfach so vor, dass einige Physiker glauben, dass dunkle Sterne eine Form exotischer Materie emittieren können, vielleicht ein neues masseloses Teilchen, das wirhabe noch nicht entdeckt, oder sie könnten möglicherweise für die verantwortlich sein mysteriöse dunkle Materie - das über 85% der Masse in unserem Universum ausmacht, aber nicht mit Licht interagiert, daher bleibt sein Ursprung und Zweck ein Rätsel, das die Physiker unbedingt lösen wollen.

Physiker entdeckten die Existenz dunkler Materie, als sie beobachteten, dass die Rotation von Sternen um Galaxien viel zu schnell für die Menge an Materie war, die sie beobachten konnten. Obwohl es zahlreiche Beweise dafür gibt, ist dies eines der größten Probleme inPhysik.

Physiker haben einige Szenarien für den Ursprung der Dunklen Materie vorgeschlagen. Interessanterweise legt eine Hypothese nahe, dass Dunkle Materie aus bekannten Teilchen bestehen kann. "in einen ungewöhnlichen Zustand versetzt." Dunkle Materie könnte möglicherweise aus Teilchen wie Photonen bestehen, die auf eine Wellenlänge rotverschoben wurden, die für die moderne Technologie zu groß ist, um sie zu erkennen.

In einem kürzlich erschienenen Artikel veröffentlicht in arXiv von dem deutschen Physiker Igor Nikitin vom Fraunhofer-Institut für wissenschaftliche Algorithmen und Informatik, sagt Nikitin "Es ist eine extrem große Wellenlänge, ungefähr 4 Lichttage, das 16-fache des Sun-Pluto-Abstandes." Obwohl die Energie dieser Photonen extrem klein wäre, könnten die Teilchen reichlich genug sein, um zu erklären, warum Sterne ihre Galaxien manchmal auf so ungewöhnliche Weise umkreisen.

Ein weiteres Rätsel gelöst?

Nikitin glaubt, dass dies auch das Geheimnis schneller Funkstöße erklären könnte FRB . Wissenschaftler haben Hunderte dieser Funkenergiestöße entdeckt, die zwischen einem Bruchteil einer Millisekunde und einigen Millisekunden pulsieren und in drei Tagen in einer Millisekunde so viel mehr Energie freisetzen wie die Sonne. Es gibt viele TheorienEinige Theorien legen nahe, dass sie entstehen, wenn Schwarze Löcher kollidieren oder wenn sich hochmagnetisierte Neutronensterne schnell drehen. Einige geben sogar Außerirdischen die Schuld.

Wenn ein Objekt wie ein Asteroid in einen Planck-Kern fallen würde, argumentiert Nitkin, "könnte ein Ausbruch energiereicher Lichtwellen freigesetzt werden. Die starke Schwerkraft des dunklen Sterns würde das Licht rot verschieben und einen scheinbaren FRB erzeugen, der auf der Erde nachweisbar ist."

Interessanterweise haben Wissenschaftler einen schnellen Funkstoß entdeckt, der sich konsistent wiederholt. Wird aufgerufen. FRB 180916 es scheint genau alle 16,35 Tage zu pulsieren. Befindet sich ungefähr 500 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, einer der führende Theorien Schlagen Sie vor, dass es sich um einen Magnet handelt, der um seine Achse wackelt.

"Studien zeigen, dass ein solcher Magnetar durch sein internes Magnetfeld deformiert werden kann, wodurch er beim Drehen wackelt und sich um seine Rotationsachse bewegt. Da dieser hyperaktive Stern magnetische Fackeln freisetzt, sehen wir diese Bursts nur periodisch als Präzessiondes Sterns bringt sie in und aus unserer Sicht. "

Das Team, das die Theorie des dunklen Sterns entwickelt, hat eine andere Erklärung für schnelle Funkstöße: Wenn ein Objekt vom dunklen Stern verbraucht würde, würde dies einen starken Licht- und Energiestoß verursachen - das Licht würde dann rot verschoben und es würde erscheinenals ein schnelles Radio platzte, als das Licht, das über 500 Millionen Lichtjahre reiste, um zur Erde zu gelangen, endlich ankam.

Natürlich muss noch viel geforscht werden, um die Existenz dieser sogenannten dunklen Sterne zu bestätigen. Astronomen schlagen auch vor, dass es eine andere Art von dunklem Stern gibt bewohnt das frühe Universum das auch eine Erklärung für die Existenz dunkler Materie bietet. Es gibt so viele verschiedene Theorien, dass es wahrscheinlich eine Weile dauern wird, bis wir die Erklärung für die Existenz dunkler Materie und dunkler Sterne finden.