Premiul New Horizons pentru fizică îi onorează pe oamenii de știință care urmăresc câmpuri de fotoni misterioase ale găurilor negre
Doi oameni de știință au câștigat un premiu de 100.000 de dolari pentru descrierea structurii și metodei de detectare a câmpurilor de fotoni misterioase ale unei găuri negre. Aceste structuri misterioase se formează la marginile găurilor negre și ar putea dezvălui fizica fundamentală care guvernează cele mai extreme obiecte din univers.
Alexandru Lobsaskade la Universitatea Vanderbilt și Michael Johnsonde la Universitatea Harvard, a primit premiul New Horizons în fizică „pentru elucidarea substructurii și proprietăților globale ale inelelor fotonice ale găurilor negre și pentru descoperirea propusă prin experimente de interferometrie de generație următoare”.
Premiul New Horizons este acordat în fiecare an cercetătorilor la începutul carierei de către Breakthrough Prize Foundation, iar banii premiului sunt donați de miliardarii din tehnologie Sergey Brin, Priscilla Chan, Mark Zuckerberg, Ma Huateng, Jack Ma, Yuri și Julia Milner și Anne. Wojcicki. . Premiul al doilea din acest an a fost acordat și lui Mikhail Ivanov, de la Massachusetts Institute of Technology, Oliver Philcox, de la Columbia University și Simons Foundation, și Marko Simonovic, de la Universitatea din Florența, pentru munca lor asupra ciocnitorului cosmic al universului. .
când Fotonii Se îndreaptă spre gaura neagră și cei mai mulți dintre ei fie se aplecă, fie (dacă își intersectează calea) se întorc. Orizontul evenimentelor) este cufundat permanent în abisul întunecat. Cu toate acestea, unele particule rare de lumină evită această soartă, rătăcind în schimb prin gura lărgită a monstrului cosmic într-o serie de orbite strânse, iar dacă gaura neagră se învârte, îi fură o parte din energia de rotație pentru a se elibera miraculos.
Legate de: Cele mai apropiate găuri negre de Pământ pot fi de 10 ori mai aproape decât am crezut
Detectarea acestor fotoni pentru prima dată le-ar oferi fizicienilor o perspectivă fără precedent asupra celor mai extreme lucruri din universul nostru, precum și asupra modului în care legile cunoscute ale fizicii se descompun în prezența forțelor gravitaționale infinite.
„Gravația este marele mister. Până acum nu știm cum să combinăm teoria relativității generale a lui Einstein, care este imaginea relativistă a gravitației ca curbură a spațiu-timpului, cu Mecanica cuantică„, teoria celor foarte mici, Alexandru Lobsaska, care a folosit relativitatea Pentru a găsi cum ar trebui să arate inelele și pentru a găsi parametrii care le descriu, a spus Live Science.
„Problema este că gravitația este foarte slabă, cea mai slabă dintre toate forțele”, a spus Lobsaška. „Așadar, pentru a avea șansa de a înțelege gravitația cuantică, trebuie să ne uităm unde gravitația este cea mai puternică. Și nicăieri nu este gravitația mai puternică decât în jurul unei găuri negre”.
În căutarea unei chiuvete cosmice
Găurile negre supermasive sunt atât de masive, aproximativ de lățimea sistemului solar, încât pot lua un foton de șase zile care călătorește cu viteza luminii pentru a face o orbită. La sfârșitul acestor șase zile, fotonii pot fie să facă o întoarcere în U pentru a face o altă orbită, fie să zboare în sau să se îndepărteze de gaura neagră. Fotonii care alunecă din cauza gravitației găurii negre apar ca un halou foarte subțire în jurul prăpastiei negre pur: bila de fotoni.
Câmpurile de fotoni pot fi împărțite în inele mai mici, unde lumina care a intrat ultima se suprapune în benzi aproape infinite în lumina care a intrat prima. Dezlipirea acestor straturi ar dezvălui o serie de instantanee care arată fiecare colț al universului înconjurător, de la trecutul recent până la micile fulgerări de lumină rămase capturate de gaura neagră în urmă cu eoni.
„Este ca o chiuvetă, primește lumină din orice unghi și o lasă să se rostogolească și o aruncă în orice direcție”, a spus Lobsaška. La un moment dat, doar unii fotoni se pot extinde: „Întotdeauna vin mai mulți fotoni, dar întotdeauna există unele scurgeri.”
După ce au făcut predicții teoretice despre cum ar trebui să arate inelele, cercetătorii și colegii lor și-au propus să elaboreze modalități de măsurare a halourilor. Johnson și-a dat seama că Telescopul Event Horizon (EHT, pe care el și alți cercetători l-au folosit pentru a realiza prima imagine a unei găuri negre) era ideal pentru această sarcină, dacă doar bila de fotoni ar putea fi distinsă de banda misterioasă a altor obiecte. Lumina curge dintr-o gaură neagră.
Pentru a realiza acest lucru, susține Johnson, cercetătorii vor trebui doar să plaseze EHT într-o matrice care conține un alt telescop pentru a caracteriza prima bandă a bilei fotonice.
„Minunea este că – și asta nu seamănă cu orice am studiat vreodată în astronomie – poți adăuga o singură orbită care este suficientă pentru a studia un inel fotonic”, a spus Johnson pentru Live Science. „A fost doar un șoc total.”
Lobsaška și Johnson lucrează la o idee pentru ca NASA să lanseze un satelit care ar transporta telescopul suplimentar. Dacă reușesc, ar putea obține prima imagine a benzii exterioare a sferei fotonice în 10 până la 15 ani. Acest lucru le va permite nu numai să judece dimensiunea orizontului de evenimente al găurii negre și rotirea acestuia, ci și, odată măsurat al doilea interval, să exploreze unele dintre cele mai extreme teorii din fizică.
„Acest inel fotonic vine de la marginea vizibilă a universului observabil pe cât putem vedea”, a spus Lobsaška. „Dacă asta nu este suficient pentru a te emoționa, nu știu ce te va scoate din pat”.
„Creator. Amator de cafea. Iubitor de internet. Organizator. Geek de cultură pop. Fan de televiziune. Mândru foodaholic.”