Hvis du befinder dig i den uheldige situation, hvor du kredser rundt om et sort hul, kan du være i en temmelig svimlende og uforudsigelig tur. Når formen på det sorte hul ændres, ændres dets tyngdekrofil.
Da du ikke kredser rundt om a sfærisk sort hul, du kan ikke længere forvente at have en kedelig, forudsigelig bane; din bane bliver vild og kaotisk, tilsyneladende tilfældig. Det ser dog ud til, at der er en underliggende konstant til kaoset, og hvad der mere er, det ser ud til, at denne konstante også er blevet observeret i et mere fodgængersystem: et tre-krop Newtonsk system. Så hvad er linket? Fysikere er ikke helt sikre…
Når en massiv stjerne udtømmer sit brændstof, kan den kollapse i sig selv for at skabe et sort hul (efter nogle spændende supernovahandlinger). Den oprindelige stjernes vinkelmoment forventes at blive bevaret, hvilket giver et hurtigt roterende sort hul. Hvis det sorte hul "ikke har noget hår" (dvs. det har ingen elektrisk ladning), afhænger tyngdefeltet udelukkende af dets masse og drejning. Hvis der er deformation på grund af drejningen, ændres tyngdefeltet og sender ethvert kredsende legeme (som en neutronstjerne) på en skør rutsjebane.
I en ny artikel af Clifford Will fra Washington University i St. Louis beskriver den ophidsede fysiker scenariet. ”Bane går vilde - de gyrerer og drejer, de er utroligt komplekse. Det er fantastisk, ”Siger Will.
Imidlertid opdagede fysiker Brandon Carter en matematisk konstant tilbage i 1968, der viser, at disse tilsyneladende kaotiske baner er forudsigelige, og at det endda gælder kredsløb omkring ekstremt skæv plads-tid. ”Sorte huller har denne ekstra konstante, der gendanner banernes regelmæssighed, ”Kommenterer Saul Teukolsky fra Cornell University. ”Det er et mysterium. Hver anden situation, hvor vi har disse ekstra konstanter, har vi symmetri. Men der er ingen symmetri for et kredsende sort hul - det er derfor, det betragtes som et mirakel.”
Fysikere har ganske enkelt ingen idé om, hvorfor Carter-konstanten kunne opstå fra den generelle relativitetsbeskrivelse af et roterende sort hul. For at gøre problemet endnu mere forvirrende udførte Will en klassisk (Newtonsk) 2-kropssimulering med et tredje legeme i kredsløb. Igen dukkede den samme konstante op. Det ser ud til, at der er noget specielt ved forudsigeligheden af en bane omkring denne sorte hulkonfiguration.
Teukolsky, der arbejdede på lignende problemer for sin ph.d. i 1970 forbliver forvirret af disse resultater. Will fortsætter dog med at undersøge problemet ved at inkludere en betegnelse for træk i rammer i sort hul. I denne situation trækker det roterende sorte hul rum-tid rundt om det, "krøller" (eller krusninger) i rumtiden, der trækkes med rotationsretningen. I dette tilfælde forsvinder Carter-konstanten, kun for at vende tilbage, når betingelser med højere orden tilføjes ligningerne.
Alt dette betyder en af to ting. Enten er det simpelthen en artefakt i matematikken, en nysgerrighed, der til sidst vil blive rodfæstet ud af ligningerne. Der er dog en fristende mulighed for, at vi ser et kendetegn ved eksotiske roterende sorte huller, hvor konfigurationen af det omgivende stof i rumtid kan give en forudsigelig bane mulighed for at komme ud af det tilsyneladende kaos ...
Kilde: Science News
Her er en artikel om sort kropsstråling.
