ფიზიკოსებმა შეიძლება ბოლოსდაბოლოს მოახერხონ შავი ხვრელისგან გაქცეული ჰოკინგის რადიაციის დაფიქსირება
ფიზიკოსებმა შეიძლება ბოლოსდაბოლოს მოახერხონ შავი ხვრელისგან გაქცეული ჰოკინგის რადიაციის დაფიქსირება

1970-იან წლებში, ფიზიკოსმა სტივენ ჰოკინგმა ივარაუდა, რომ შავ ხვრელთა კიდეებიდან უნდა გამოსჭვიოდეს უცნაური რადიაცია, რაც იმას ნიშნავს, რომ ეს ობიექტები არც ისე ბნელი უნდა იყოს, როგორც შეიძლება წარმოგვედგინოს.

მშვენიერი მოსაზრებაა, მაგრამ ეს საზარელი ნათება ამ დრომდე ვერ დასტურდება დაკვირვებებით. ამჯერად, ფიზიკოსები ფიქრობენ, რომ შეიძლება უბრალოდ საჭირო იყოს შავი ხვრელების გამოჭერა შესაფერის დროს — ერთმანეთთან კატასტროფული შეჯახების შემდეგ.

ჰოკინგის რადიაცია ღრმა მორევიდან კიდეებისკენ გაძევებული სიცარიელის გადმოჩქეფის ბუნებრივი შედეგია.

სრულყოფილი ვაკუუმის ენერგია მთლად ნულის ტოლიც არაა. არარაობიდან ნაწილაკებს შეუძლიათ სპონტანურად გამოვლენა და დაწყვილება, ერთმანეთთან შეჯახება და არსებობის დაწყება.

ვარაუდობენ, რომ შავი ხვრელის კიდეებზე, ამ ორი ნაწილაკიდან ერთ-ერთი შეიძლება ღობის არასწორ მხარეს აღმოჩნდეს, თავისი მეგობარი დატოვოს და შავ ხვრელს გაექცეს.

ეს ფენომენი არ უნდა იწვევდეს თვალისმომჭრელ სინათლის შოუს. უკიდურესი გრავიტაციის ქვეშ მყოფი სივრცის გამრუდების წყალობით, ამ გზით წარმოქმნილი უიშვიათესი ფოტონები უნდა გამოიქაჩებოდეს გრძელ ტალღის სიგრძეებში, რაც მათ კიდევ უფრო რთულად დასაფიქსირებელს ხდის.

რაც ყველაზე უარესია, შავი ხვრელები ფოტონებს არ გამოყოფენ ტექნიკურად — ისინი შემთხვევით გამოსცემენ ვირტუალურ ნაწილაკებს, რომლებიც ახლომახლო გამოვლინდებიან. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ სინათლეს არ აქვს რაიმე ისეთ განსაკუთრებულ მახასიათებელთა წყება, რომელიც იტყოდა, რომ ის „შავ ხვრელშია დაბადებული“.

გაურკვეველი, ერთი ბღუჯა გრძელი ტალღის სიგრძის ფოტონების ძიება ციდან მომდინარე ელექტრომაგნიტურ ქაოსში იმდენად რთული საქმეა, რომ ჰოკინგის რადიაციაზე ნადირობა თივის ზვინში ნემსის ძებნას ჰგავს.

დრო გადის და ჰოკინგის რადიაცია ერთ ლამაზ იდეად რჩება ფიზიკოსთა იმ მრავალ მშვენიერ იდეას შორის, რომლებიც ფაქტებით დადასტურებას ან გაცამტვერებას ელიან.

ახალხან, ავსტრალიელ და კანადელ მკვლევართა პატარა ჯგუფმა შეიმუშავა მეთოდი, რომლის საშუალებითაც უნდა მოხდეს რადიაციის ამ ჰიპოთეტური ტიპის მკრთალი სიგნალების დაფიქსირება.

მათი მოსაზრებით, სინათლის უნიკალური ხელწერა უნდა ვეძიოთ შავ ხვრელთა შეჯახების შედეგად წარმოქმნილ გრავიტაციულ ტალღებში მოშიშინე ფოტონებში.

ერთმანეთის გარშემო მოძრავი შავი ხვრელები საბოლოოდ ერთმანეთს ეჯახებიან და გრავიტაციული ტალღების სახით გამოყოფენ ფენომენალური ოდენობის ენერგიას.

მაინც რამდენს? წარმოიდგინეთ, სამყაროში არსებული ყველა ვარსკვლავის მიერ გამოყოფილი სინათლე. გაამრავლეთ ათზე. ახლა უკვე ახლოს ხართ.

მთლიან ამ დაჭიმულ და ქაოსურ კოსმოსში, უნდა იყოს საკმარისი ენერგია, რათა არარაობისგან სპონტანურად წარმოიქმნას ჩვეულებრივზე უფრო მეტი ფოტონი.

ეს მაინც არ იქნება თვალისმომჭრელი სინათლი შოუ, მაგრამ გრავიტაციულ ტალღათა ამ განსაკუთრებული ფოტონების ბუნება მათ უკეთესად დასაფიქსირებელს ხდის ხმაურის ფონზე.

სამწუხაროდ, ერთმანეთთან მიახლოებული და შემდეგ შეჯახებული შავი ხვრელების უკან არსებული ზოგადი ფარდობითობის მათემატიკა სუსტია. სწორედ ამიტომ ფოკუსირდნენ მკვლევრები ერთმანეთთან შერწყმული შავი ხვრელების მცირეხნიანი პულსების გამოთვლებზე.

მეორე მხარესაა შავი ხვრელის „ჟღარუნის“ რხევები, რადგან მისი სიმშვიდე ალბათ მხოლოდ მილიწამებს გრძელდება, ძლივს საკმარისი დრო რამდენიმე ფოტონის გასაქცევად. და ისიც, თუკი იღბლიანი ხარ.

რა თქმა უნდა, ეს არ გახლავთ სრულყოფილი გამოსავალი. მაგრამ კონცეპტი ამაღელვებელია, განსაკუთრებით იმ ფონზე, როცა ბოლო წლებში მნიშვნელოვანი პროგრესი განიცადა ერთმანეთთან შეჯახების პროცესში მყოფი შავი ხვრელებისა და ნეიტრონული ვარსკვლავების სივრცის გამამრუდებელ მახასიათებელეთა კვლევამ.

დროთა განმავლობაში, უკეთესმა გამოთვლებმა შესაძლოა ეს იდეა სრულყოს და მართლაც შევძლოთ ამ სინათლის ხელწერის პოვნა შავ ხვრელთა შეჯახების შედეგად გავარდნილ მეხში.

ჰოკინგის რადიაციის დაფიქსირება არანაკლებ მნიშვნელოვანი იქნება, ვიდრე გრავიტაციულ ტალღათა არსებობის დადასტურება იყო. ორივე მათგანი მიეკუთვნება ფიზიკის სახელგანთქმულ თეორეტიკოსთა პროგნოზებს, რომლებიც დაფიქსირებისთვის მხოლოდ ტექნოლოგიებისა და მათემატიკის სრულყოფილ კომბინაციას ელიან.

კვლევა ჟურნალ Physical Review D-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით

ფოტო: Interstellar/Paramount

დატოვე კომენტარი