Kelahiran dan Kematian Alam Semesta Mungkin Bergantung pada Lubang Hitam

Alam semesta mengembang. Tiada sesiapa yang mempunyai kepakaran dalam astronomi atau fizik tidak bersetuju dengan fakta itu.

Begitu juga, tiada siapa yang benar-benar tidak bersetuju bahawa, pada satu ketika berbilion tahun akan datang, alam semesta akan berkembang terlalu jauh—dan kehabisan tenaga untuk pengembangan selanjutnya. Pada ketika itu, sesuatu perlu diubah. Di situlah perselisihan faham bermula.

Terdapat kedutan baru dalam hujah kosmologi itu, dan ia adalah keterlaluan. mengikut satu kajian baru daripada ahli kosmologi Daniela Pérez dan Gustavo Romero, kedua-duanya dari Instituto Argentino de Radioastronomía, alam semesta telah berulang kali mengembang dan mengecut, dan lubang hitam besar adalah beberapa daripada satu-satunya perkara yang terselamat daripada kitaran kemusnahan dan pembaharuan yang tidak berkesudahan ini. Kitaran ini adalah sebahagian daripada apa yang pakar kosmologi memanggil kemungkinan “lantunan kosmologi.”

Model matematik lubang hitam teoretikal adalah pusat kajian peer-review Péerez dan Romero, yang diterbitkan bulan lepas dalam jurnal sains Kajian Fizikal D.

“Hasil utama kami ialah penyelesaian itu mewakili lubang hitam dinamik yang wujud pada semua zaman model kosmologi yang melantun,” tulis mereka.

Dalam erti kata lain, lubang hitam Peérez dan Romero terselamat walaupun segala-galanya di sekelilingnya musnah apabila alam semesta runtuh dalam perjalanan ke lantunan akhirnya.

Ia satu penemuan yang menarik. Persoalan tentang peranan lubang hitam dalam alam semesta yang melantun “jelas menarik,” Leandros Perivolaropoulos, seorang ahli fizik di Universiti Ioannina di Greece yang tidak terlibat dengan kajian itu, memberitahu The Daily Beast, “dan kertas ini mungkin dilihat sebagai percubaan awal untuk mengatasinya.”

Tetapi berhati-hati: Terdapat banyak andaian yang dimasukkan ke dalam hujah Peérez dan Romero. Ada kemungkinan, pada masa ini alam semesta melantun daripada pengecutan kepada pengembangan, semua peraturan yang membimbing pemahaman kita tentang fizik keluar dari tingkap. Kita mungkin cuba memahami perkara yang tidak dapat difahami.

“Relativiti am itu sendiri rosak pada kedua-dua singulariti lubang hitam dan singulariti lantunan kosmologi,” kata Perivolaropoulos. “Oleh itu, sebarang kesimpulan berdasarkannya tidak boleh diambil serius.”

Dalam erti kata lain, pada masa alam semesta runtuh kepada saiz terkecilnya sejurus sebelum melantun semula, graviti akan berhenti berfungsi secara normal. Itulah yang kami maksudkan dengan singulariti: pengecualian kepada undang-undang fizik. Kami tidak tahu bagaimana lubang hitam akan bertindak apabila peraturan tidak lagi terpakai.

Kaedah Peérez dan Romero “mempunyai potensi besar untuk penambahbaikan, secara ringkasnya,” tambah Perivolaropoulos.

“Relativiti am itu sendiri rosak pada kedua-dua ketunggalan lubang hitam dan ketunggalan lantunan kosmologi. Justeru sebarang kesimpulan berdasarkannya tidak boleh dipandang serius.”

— Leandros Perivolaropoulos, Universiti Ioannina

Untuk menjadi jelas, idea asas bahawa alam semesta berulang kali mengembang dan mengecut bukanlah perkara baru. Lantunan kosmologi adalah salah satu daripada beberapa teori terkemuka di kalangan ahli kosmologi yang mengkaji asal usul dan nasib alam semesta.

Malah, sekurang-kurangnya satu pasukan saintis percaya alam semesta kita yang berusia 13.7 bilion tahun berada pada penghujung fasa pengembangan terkini, dan boleh mula berkontrak semula dalam seratus juta tahun atau lebih dalam perjalanan ke lantunan baru dalam beberapa bilion, atau berpuluh-puluh bilion, tahun.

Teori alternatif untuk cara alam semesta mungkin berakhir termasuk alam semesta menjadi perlahan dan membeku, runtuh pada dirinya sendiri atau berputar terpisah menjadi alam semesta poket yang tidak terkira banyaknya. Di tengah-tengah semua pilihan, jelas mengapa lantunan kosmologi menarik banyak minat. Ini adalah cara yang elegan untuk menerangkan beberapa perkara yang lebih aneh yang kita lihat di sekeliling kita di angkasa.

Untuk satu, ini mungkin membantu menjelaskan mengapa, dalam alam semesta yang kebanyakannya kosong secara seragam, kita mempunyai gumpalan bahan yang aneh dan bertaburan ini. galaksi. Bintang. Planet. Orang ramai. Penyimpangan dalam ruang yang merupakan hasil sampingan pengembangan dan pengecutan yang tidak berkesudahan.

Lantunan mungkin juga memahami lubang hitam terbesar. Khususnya, varieti “supermasif” yang berbilion kali lebih jisim daripada matahari kita yang mengenakan daya graviti yang begitu kuat pada ruang di sekelilingnya yang tidak dapat dilepaskan walaupun cahaya.

Setakat ini kami telah melihat dua daripada lubang hitam besar ini menggunakan rangkaian teleskop radio global baharu yang dipanggil Teleskop Horizon Acara. Satu diperhatikan di tengah-tengah galaksi Bima Sakti kita sendiri. Yang lain ialah dilihat di tengah-tengah Messier 87galaksi 54 juta tahun cahaya jauhnya.

Lohong hitam mengandungi perkara yang paling hampir dengan ketunggalan—pengecualian kepada peraturan fizik yang diterima—yang boleh kita amati terus dengan teleskop kita. Dalam kegelapan, hati yang sangat padat dari lubang hitam, pemahaman kita tentang alam semesta rosak. Seperti kata Perivolaropoulos.

Terdapat sesuatu yang istimewa tentang objek yang besar dan padat. Dan sesuatu yang istimewa itu mungkin membantu lubang hitam terbesar bertahan setiap kali alam semesta melantun dan segala-galanya dipadatkan menjadi sejenis pes halus bahan dan tenaga.

Kelangsungan hidup mereka boleh menjadi kunci. Mungkin, hanya mungkin, bukan kebetulan bahawa lubang hitam bertahan, dan mengekalkan keanehan uniknya, apabila segala-galanya di sekelilingnya menguncup menjadi homogen. Mungkin lubang hitam adalah salah satu sebab alam semesta mampu melantun belakang selepas satu daripada kontraksi sekali-setiap-30-bilion-tahun-atau-lebih.

Menurut Pérez dan Romero, terdapat sebab untuk mempercayai lubang hitam yang besar, masih utuh selepas lantunan kosmologi, membantu alam semesta membina semula dengan menyalurkan semula bahan ke angkasa dan mencampurkan bahan yang baru berkembang dengan tenaga mereka.

“Jika lubang hitam melalui lantunan, mereka boleh menghasilkan gangguan yang akan menimbulkan struktur dan pembentukan galaksi awal dalam fasa berkembang,” tulis mereka. Lubang hitam boleh bertindak sebagai enjin penciptaan atau penciptaan semula, jika anda mahu—membantu membentuk galaksi, bintang dan planet dalam galaksi yang melantun semula.

“Mungkin lubang hitam adalah salah satu sebab mengapa alam semesta mampu melantun semula selepas satu kontraksi sekali setiap 30 bilion tahun atau lebih.”

Ia adalah idea yang menarik. Terutamanya berdasarkan teori lain yang mendapat kredibiliti (selari dengan idea lantunan kosmologi) bahawa terdapat lubang hitam supermasif di tengah-tengah setiap galaksi. Kami masih belum menemui mereka semua.

Untuk bersikap adil, Pérez dan Romero bukanlah ahli kosmologi pertama yang meneroka hubungan antara alam semesta yang melantun dan lubang hitam yang besar. Bernard Carr dan Timothy Clifton dari Queen Mary University of London, bersama Alan Coley dari Dalhousie University di Kanada, telah menulis tentang lubang hitam yang masih hidup melantun kosmologi selama bertahun-tahun sekarang. “Matematik yang kami cadangkan adalah mungkin,” kata Coley kepada The Daily Beast.

Perbezaannya ialah, dalam model dari Coley dan pengarang bersamanya, lubang hitam tertanam dalam struktur sekeliling alam semesta yang mengecut dan bukannya terkandung di dalamnya. Itu akan memudahkan lubang hitam untuk bertahan walaupun bahan di dalam struktur alam semesta runtuh pada dirinya sendiri.

Dalam pemikiran Pérez dan Romero, lubang hitam adalah dalam struktur. “Mereka melihat model yang sedikit berbeza,” kata Coley. Dalam konsep alam semesta yang melantun ini, lubang hitam adalah lebih sukar daripada yang dibayangkan oleh sesiapa pun sebelum ini–dan berkemungkinan lebih penting untuk pengembangan baharu alam semesta.

Sekiranya terdapat bahaya di sudut kosmologi yang dikongsi Pérez dan Romero dengan Coley dan pengarang bersamanya, data keras tentang alam semesta yang melantun dan lubang hitam supermasif yang bertahan adalah agak nipis. Kuar angkasa kami sedikit dan jauh antara. Kita boleh melihat hanya setakat ini dengan teleskop yang lebih lama.

Untuk mendapatkan pegangan yang lebih baik tentang kemungkinan lantunan kosmologi yang dibantu oleh lubang hitam, kita perlu mencari lebih banyak lubang hitam. Terutamanya yang besar di pusat-pusat galaksi. Kami juga memerlukan pengukuran sinaran latar belakang alam semesta yang lebih baik. Bacaan sinaran yang baik mungkin menunjukkan kitaran pengembangan dan pengecutan.

Berita baiknya ialah, pemerhatian ini mungkin boleh dilakukan tidak lama lagi. Baru Susunan BICEP, suite empat teleskop radio dalam pembinaan di Kutub Selatan, boleh memberi kita bacaan sinaran yang baik bermula dalam beberapa tahun akan datang. Dan kita boleh mengharapkan lebih banyak imej (dan juga beberapa filem) lubang hitam besar daripada Teleskop Horizon Acara.

Jika ahli kosmologi seperti Pérez, Romero, dan Coley mula mencari lubang hitam di mana-mana, dan juga mendaftarkan corak sinaran alam semesta yang melantun, maka kita mungkin perlu mula berdamai dengan idea bahawa segala-galanya yang dapat kita lihat dan bayangkan adalah lebih sedikit. unik daripada yang kita sangkakan sebelum ini.

Malah, kita mungkin hidup dalam versi ketiga, keseratus atau keseribu alam semesta selepas lantunan berulang, setiap satu didorong sebahagiannya oleh lubang hitam yang semakin besar.

We would like to give thanks to the writer of this write-up for this outstanding web content

Kelahiran dan Kematian Alam Semesta Mungkin Bergantung pada Lubang Hitam


Visit our social media accounts along with other pages related to themhttps://paw6.info/related-pages/