Svarta hål är en plats i universumet där du inte ser solen skina in, för att parafrasera det rockmusikala håret från 1960-talet. Men när vi talar om "hår", säger en grupp forskare att dessa singulariteter kan ha materia (ibland kallad "hår") som kan påverka hur de ser ut.
Detta är ett trassligt begrepp att räkna ut (så att säga), så låt oss packa upp vad den nya studien i Physical Review Letters betyder.
När förståelsen av svarthål fortfarande var i sin barndom i den vetenskapliga litteraturen, skrev fysikern John Wheeler en fras som nu är känd bland forskare inom det området: "Svarta hål har inget hår." Hans fras hänvisade till hur svarta hål definieras, vilket han trodde endast på två faktorer: deras massa och deras vinkelmoment eller hålets rotationshastighet. (Vissa källor säger också att elektrisk laddning inkluderades som en tredje faktor.)
Säg att du har ett svart hål som skapades av en enorm stjärna som imploderade. Även om stjärnan själv hade distinktiva egenskaper, säger denna teori att de skulle försvinna i ett svart hål. Så för att ta det till en allmänhet sade Wheelers fras att alla svarta hål är i stort sett desamma.
Denna förståelse av svarta hål går tillbaka till 1963 och uppstod till en "ren" svart hålmodell som först publicerades av Roy Kerr. Den nya studien håller med om att Kerrs arbete från 50 år sedan fungerar med allmän relativitet, en teori från Einstein som (i mycket enkla termer) säger att naturlagarna är konsekventa i hela universum. (Mer om den här artikeln i Space Magazine.) Eftersom teorin avser svarta hål, böjer starka tyngdkrafter utrymme och tid.
Kerrs teori gör det dockintehåller med om utvidgningar av Einsteins arbete, sa forskarna. Dessa tillägg är kända som skalartensor-teorier och det finns flera variationer i detta ämne. Fysiken behandlar interaktioner mellan två olika typer av fält, skalar och tensor. Scalarfält tilldelar enligt detta Massachusetts Institute of Technology-papper värden för varje observerad rymdpunkt. (Tänk på en temperaturkarta över Mars). Tensorfält mäter dessa variabler i förhållande till varandra.
Vetenskapsteamet inkluderade Thomas Sotiriou, en fysiker vid Internationella skolan för avancerade studier i Italien.
Hans team, sade Sotiriou i ett uttalande, ”fokuserade på saken som normalt omger realistiska svarta hål, de som observerats av astrofysiker. Denna fråga tvingar det rena och enkla svarta hålet som Kerr antydde att utveckla en ny "laddning" (håret, som vi kallar det) som förankrar det till omgivningen och förmodligen till hela universum.
"Enligt våra beräkningar," tillade han, "tillväxten av det svarta hålets hår åtföljs av utsläpp av distinkta gravitationsvågor."
Denna modell har ännu inte visat sig genom mätningar, så det kommer att vara något för astronomiska instrument att titta på under de kommande decennierna. Det bör också noteras att andra forskare har hittat olika problem med den rena svarthålteorin, som du kan kolla om du är så benägen.
Under tiden kan du läsa den nya studien på den här länken. Det finns också en förpublicerad version tillgänglig.
Källa: Scuola Internzaionale Superiore di Studi Avanzati
