Astronomi sa Teksaškog Univerziteta iz Ostina u saradnji sa kolegama sa Harvarda su testirali osnovne principe koji važe za astrofizičke objekte kakve su crne rupe u stanju mirovanja. Rezultat jeste da materija potpuno nestaje tokom njenog uvlačenja u crnu rupu što je nova potvrda ispravnosti Ajnštajnove opšte teorije relativnosti.

Slika 1. Pad zvezde na supermasivnu crnu rupu. Ilustracija mcdonaldobservatory.org

Slika 2. Zvezda udara u čvrstu površinu supermasivne sfere. Ilustracija mcdonaldobservatory.org

Slika 3. Sijanje supermasivne sfere nakon sudara. Ilustracija mcdonaldobservatory.org

Većina naučnika se slaže da su crne rupe kosmički objekti tako snažne gravitacije da joj ništa ne može umaći i da su obavijene takozvanim horizontom događaja. Ukoliko se materija ili energija dovoljno približi crnoj rupi, dolazi do njenog neumitnog uvlačenja u crnu rupu. Iako se veruje da horizonta događaja postoji, to do sada nije i dokazano.

"Cilj našeg istraživanja jeste da pronađemo način kako da ideju o horizontu događaja pretočimo u eksperiment i da proverimo da li horizont događaja postoji ili ne" reči su Pavana Kumara profesora astrofizike na Univerzitetu Teksas.

Smatra se da supermasivne crne rupe obitavaju u srcu praktično svake galaksije. Uprkos gore navedenom uvreženom mišljenju, neki naučnici teoretičari ukazuju na nešto drugo, odnosno da nije u pitanju crna rupa već još čudnovatiji supermasivni objekat koji je na neki način izbegao gravitacioni kolaps u singularitet okružen horizontom događaja i naziva se supermasivna sfera. Ideja je zasnovana na modifikovanoj opštoj teoriji relativnosti, odnosno Ajnštajnovoj teoriji gravitacije.

Za razliku od singulariteta koji nema površinu, nekolapsirajući objekat može imati čvrstu površinu. Kao posledica postojanja gore navedene površine, moguće je da razaranje materije poput zvezde koja se obrušava na nju zapravo neće biti uvučena u crnu rupu već će biti razorena u sudaru na površini čvrste sfere.

Kumar zajedno sa još dvojicom teoretičara, njegovim diplomiranim studentom Venbin Luom i istraživačem Ramešom Narajanom sa Harvard – Smitsonijan Centra za astrofiziku su uspeli da dođu do načina kojim će se utvrditi koja je od iznetih ideja tačna.

"Naš motiv nije usmeren ka dokazivanju postojanja nekakve čvrste površine već je želja da pomerimo granicu znanja koje će nam omogućiti da dođemo do konkretnih dokaza u vezi postojanja horizonta događaja oko neke crne rupe" dalje navodi Kumar.

Tim okupljen oko Kumara je došao do saznanja šta bi teleskop trebao da detektuje kada se neka zvezda sudari sa čvrstom površinom nekog supermasivnog objekta u centru neke od obližnjih galaksija. U tom slučaju, ceo supermasivni objekat bi se trebao naći obavijen gasovima zvezde i koji sijaju mesecima a možda čak i godinama.

Nakon što su utvrdili šta je to što bi trebali da uoče, tim istraživača je dalje tragao za odgovorom na pitanje koliko bi se često trebalo događati gore opisani sudari u bliskom svemiru ukoliko je teorija o čvrstoj površini tačna.

"Ustanovili smo stopu po kojoj bi trebalo da se događaju sudari" reči su Lua. Dalje u navodu stoji da gotovo svaka galaksija sadrži jednu supermasivnu crnu rupu pri čemu su uzete u obzir one najmasivnije i čija je masa reda 100 miliona Sunčevih masa i još veće. Procenjeno je da se u okolnih par milijardi svetlosnih godina od naše planete nalazi približno milion supermasivnih crnih rupa.

Konkretna pretraga je vršena koristeći se arhivom teleskopskih posmatranja. Teleskop Pan – STARRS prečnika 1,8 metar smešten na Havajima je nedavno završio projekat snimanja polovine severne nebeske sfere. Tokom perioda od 3,5 godine, teleskop je sistematski pretraživao nebo tragajući za takozvanim tranzijentima, odnosno objektima koji zasijaju a zatim postepeno tamne. Tim istraživača je tražio takve tranzijente koji bi odgovarali padu zvezde ka masivnoj crnoj rupi i sudaru sa čvrstom površinom.

"Iz poznate stope sudara i gustine supermasivnih crnih rupa u bliskom svemiru mi smo izračunali koliko bi tranzijenata trebao da snimi teleskop Pan – STARRS u periodu od 3,5 godine. Računski se došlo do broja od 10 i više tranzijenta" tvrdi Lu.

Nije pronađen niti jedan od tranzijenata koji odgovara sudaru zvezde i čvrste površine.

"Naš rad ukazuje na to da neke, a možda i sve crne rupe imaju horizont događaja i da materija zaista iščezava iz observabilne vasione kada biva uvučena u egzotičan objekat kakva je crna rupa i u skladu je sa očekivanjima koje su opšteprihvaćene već decenijama" reči su Narajana. "Opšta teorija relativnosti je uspešno prošla još jedan kritičan test" u daljem navodu zaključuje Narajan.

Tim istraživača preduzima nove korake kako bi unapredila rezultate svog istraživanja i u tu svrhu namerava da iskoristi veliki 8,5 metarski sinoptički teleskop za pretragu Large Synoptic Survey Telescope (LSST) trenutno u izgradnji u Čileu. LSST će takođe s vremena na vreme vršiti sistematsku pretragu neba tragajući za tranzijentima ali ovoga puta sa mnogo većom osetljivošću.

Izvor teksta: http://mcdonaldobservatory.org