Witgatgeschiedenis, theorie en hoe het wordt gevormd

Hij Witgat Het is een uniekheid van ruimte - tijd, behorend tot de exacte oplossingen van de vergelijkingen van algemene relativiteitstheorie. Deze singulariteiten hebben wat een wordt genoemd Evenement horizon. Dit betekent de aanwezigheid van een barrière, die in een wit gat niets van buiten kan. Theoretisch is een wit gat een uniekheid dat naar het verleden gaat.

Op dit moment heeft niemand in staat geweest om iets te observeren. Maar we kunnen het bestaan ​​verschuldigd zijn aan de meest speciale van allemaal: de oerknal van 13 geleden.8 miljard jaar kan worden beschouwd als een evenement veroorzaakt door een supermassief wit gat.

Een geweldige massa als een planeet, kan ruimte-tijd vervormen. Bron: Mysid [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)]

De theorie van algemene relativiteiten is van mening dat ruimte-tijd kan vervormen als gevolg van versnelling of de aanwezigheid van massaobjecten. Dit is dezelfde theorie die het bestaan ​​van zwarte gaten voorspelde, waarvan witte gaten de tegenhanger zouden zijn. Daarom het bestaan ​​hiervan.

Nu, om ruimte-tijd singulariteit te vormen, is er een fysiek mechanisme vereist. In het geval van zwarte gaten is het bekend dat de oorzaak de zwaartekracht is van een supermassieve ster.

Maar het fysieke mechanisme dat een uniekheid van een witte gat kan vormen, is tot nu toe niet bekend. Hoewel er natuurlijk kandidaten naar voren zijn gekomen om hun mogelijke training uit te leggen, zoals binnenkort zal worden gezien.

[TOC]

Verschillen tussen zwarte gaten en witte gaten

Veel van de bekende zwarte gaten zijn het overblijfsel van een supergigent ster die een interne ineenstorting heeft geleden.

Wanneer dat gebeurt, nemen zwaartekrachten zodanig toe dat niets dat niets nadert, zijn invloed kan ontsnappen, zelfs niet licht.

Dat is de reden waarom zwarte gaten in staat zijn om alles wat erin valt door te slikken. Integendeel, niets zou een wit gat kunnen betreden, alles zou worden afgewezen of ervan afgestoten.

Is het bestaan ​​van een soortgelijk object mogelijk? Zwarte gaten bleven immers een lange tijd als een wiskundige oplossing van Einstein's veldvergelijkingen, totdat ze werden gedetecteerd dankzij de zwaartekracht- en stralingseffecten die in hun omgeving veroorzaken, en onlangs worden gefotografeerd.

Aan de andere kant zijn witte gaten nog steeds verborgen voor kosmologen, als ze echt bestaan.

Geschiedenis van uw ontdekking

De theorie over het bestaan ​​van witte gaten begon uit de werken van Karl Schwarzschild (1873-1916), een Duitse natuurkundige en de eerste die een exacte oplossing vindt voor de relativistische veldvergelijkingen van Albert Einstein.

Kan u van dienst zijn: Doppler -effect: beschrijving, formules, cases, voorbeelden

Om dit te doen, ontwikkelde hij een model met sferische symmetrie waarvan de oplossingen paden hebben, die precies zwarte gaten en hun witte tegenhangers zijn.

Het werk van Schwarzschild was niet bepaald populair, misschien omdat ze tijdens de Eerste Wereldoorlog zijn gepubliceerd. We moesten een paar jaar wachten op twee fysici om onafhankelijk te hervatten in de jaren 60.

In 1965 analyseerden de wiskundigen Igor Novikov en Yuval Ne'eman de Schwarzschild -oplossingen, maar met behulp van een ander coördinatensysteem.

Op dat moment was de term witte gat nog niet bedacht. In feite stonden ze bekend als "vertraagde kernen", en ze werden als onstabiel beschouwd.

Als de tegenhanger van zwarte gaten, probeerden de onderzoekers echter een fysiek object te vinden waarvan de aard compatibel was met de voorspelling voor witte gaten.

Quasares en Blancos -kappen

De onderzoekers geloofden het in de quasars te vinden, de helderste objecten van het universum. Deze stoten een intense stralingstroom uit die detecteerbaar is door radiotelescopen, zoals een wit gat het zou moeten doen.

De energie van de quasars kreeg echter eindelijk een meer haalbare verklaring, gerelateerd aan zwarte gaten in het midden van de sterrenstelsels. En dus waren witte gaten opnieuw als abstracte wiskundige entiteiten.

Dus zelfs bekend zijn witte gaten veel minder aandacht dan zwarte gaten. Dit is niet alleen te wijten aan het geloven dat ze onstabiel zijn, wat zijn echte bestaan ​​in twijfel trekt, maar daarvoor is er geen redelijke hypothese over de mogelijke oorsprong.

Integendeel, zwarte gaten komen voort uit de zwaartekracht van sterren, een fysiek fenomeen dat goed is gedocumenteerd.

Mogelijk vinden van een wit gat

Er zijn onderzoekers die overtuigd zijn dat ze eindelijk een wit gat hebben gedetecteerd in een fenomeen genaamd GRB 060614, vond plaats in 2006. Dit fenomeen is voorgesteld als de eerste gedocumenteerde verschijning van een wit gat.

GRB 060614 was een explosie van gammastralen gedetecteerd door de Neil Gehrels Swift Observatory op 14 juni 2006, met bijzondere eigenschappen. Hij daagde een wetenschappelijke consensus uit die eerder werd opgelopen over de oorsprong van Gamma Ray Bursts en zwarte gaten.

De oerknal, die sommigen geloven dat het een supermassief wit gat was, had het op zijn beurt het resultaat kunnen zijn van een zwart gat dat ook supermasief is, in het hart van een onbekende sterrenstelsel in ons universumvader.

Het kan u van dienst zijn: manieren om een ​​lichaam te elektrificeren (met voorbeelden)

Een van de moeilijkheden bij het observeren van een wit gat is dat alle materie er uit wordt verdreven in een unieke pols. Dus het witte gat mist de nodige continuïteit die moet worden waargenomen, maar zwarte gaten hebben voldoende doorzettingsvermogen.

Theorie

Einstein postuleert dat de massa, tijd en lengte een nauwe afhankelijkheid hebben met de snelheid van het referentiesysteem waarin ze worden gemeten.

Bovendien wordt de tijd beschouwd als één variabele, met dezelfde betekenis als ruimtevariabelen. Er is dus sprake van ruimte-tijd als een entiteit waarin alle gebeurtenissen en alle evenementen plaatsvinden.

Materie werkt samen met ruimte-tijd stof en wijzigt het. Einstein beschrijft de manier waarop dit gebeurt met een set van 10 spanningsvergelijkingen, bekend als veldvergelijkingen.

Enkele belangrijke concepten in de relativiteitstheorie

De Spanners Het zijn wiskundige entiteiten die toestaan ​​om de tijdelijke variabele op hetzelfde niveau van de ruimtevariabelen te overwegen. Nou -bekende vectoren zoals sterkte, snelheid en versnelling maken deel uit van deze uitgebreide set wiskundige entiteiten.

Het wiskundige aspect van de vergelijkingen van Einstein omvat ook concepten zoals statistieken, dat is de afstand, zowel in de ruimte als in de tijd die twee oneindig sluitende gebeurtenissen scheidt.

Twee punten in ruimte-tijd maken deel uit van een curve genaamd Geodetisch. Deze punten zijn verenigd een ruimte-tijdafstand. Een dergelijke weergave van de tijdruimte wordt in de volgende figuur waargenomen:

De kegelvorm wordt bepaald door de snelheid van het licht C, wat een constante is in alle referentiesystemen. Alle evenementen moeten plaatsvinden binnen de kegels. Als er gebeurtenissen buiten hen zijn, is er geen manier om te weten, omdat de informatie sneller moet reizen dan het licht om te worden waargenomen.

Einstein's veldvergelijkingen geven een oplossing toe met twee singulariteiten in een lege regio (dat wil zeggen zonder massa). Een van die singulariteiten is een zwart gat en de andere is een wit gat. Voor beide is er een horizon van gebeurtenissen, die een bolvormige grens is van eindige radio die de singulariteit omringt.  

In het geval van zwarte gaten kan niets, zelfs niet het licht, uit deze regio komen. En in witte gaten is de gebeurtenissenhorizon een barrière waarmee niets van buitenaf kan worden overgedragen. De zwarte gatoplossing in het vacuüm bevindt zich in de kegel van het licht van de toekomst, terwijl de witte gatoplossing zich in het gebied van het verleden van de kegel van het licht bevindt.

Kan u van dienst zijn: gemiddelde snelheid

Einstein's vergelijkingenoplossingen die een echt zwart gat omvatten, vereisen de aanwezigheid van materie, en in dit geval verdwijnt de oplossing die het witte gat bevat. Daarom wordt geconcludeerd dat als een wiskundige oplossing zonder materie in de theorie van enkelvoudige oplossingen bestaat. Maar het is niet wanneer de kwestie is opgenomen in de vergelijkingen van Einstein.

Hoe wordt een wit gat gevormd?

In 2014 stelden de theoretische fysicus Carlo Rovelli en zijn werkteam aan de Universiteit van Aix-Marsella in Frankrijk voor dat witte gaten kunnen ontstaan ​​door de dood van een zwart gat.

Al in de jaren 70 berekende de maximale expert in zwarte gaten, Stephen Hawking, dat een zwart gat massa verliest door de emissie van havik straling.

Ravelli's berekeningen en zijn team geven aan dat een dergelijke samentrekking voor verlies van straling van een zwart gat in zijn laatste fase een rebound zou kunnen produceren die een wit gat voortkomt.

Maar de berekeningen van Ravelli geven ook aan dat in het geval van een zwart gat met een deeg gelijk aan dat van de zon, ongeveer een vierjarige leeftijd van de huidige leeftijd van het universum nodig zou zijn om een ​​wit gat te vormen.

Witte gaten en donkere materie

Een seconde na de oerknal, kunnen de dichtheidsschommelingen van een snelle expansie -universum primaire zwarte gaten produceren (zonder de noodzaak van star ineenstort).

Deze primaire zwarte gaten zijn veel kleiner dan die van sterrenoorsprong en kunnen verdampen totdat ze sterven om een ​​wit gat te maken in een tijd die wordt begrepen in het leven van het universum.

Microscopische witte gaten kunnen erg massief zijn. Een van de grootte van een stofkorrel kan bijvoorbeeld een grotere massa hebben dan de maan.

Zelfs het team van Ravelli suggereert dat deze microscopische witte gaten donkere materie kunnen verklaren, een van de belangrijkste kosmologische mysteries.

Microscopische witte gaten zouden geen straling uitzenden; En omdat ze kleiner zijn dan een golflengte, blijken ze onzichtbaar te zijn. Dit zou een andere reden kunnen zijn die zou verklaren waarom ze nog niet zijn ontdekt.

Referenties

1. BATTSBY, S. 2010. Eeuwige zwarte gaten zijn de ultieme kosmische kluis. Hersteld van: nieuwscientist.com.
2. Choi, c. 2018. Witte gaten kunnen het geheime ingrediënt zijn in mysterieuze donkere materie. Hersteld van: ruimte.com.
3. Fraser, C. 2015. Wat zijn witte gaten?. Hersteld van: Phys.borg.
4. Masters, Karen. 2015. Wat is een wit gat?. Nieuwsgierig hersteld.ster.Cornell.Edu
5. Wikiwand. Witgat. Hersteld van: Wikiwand.com