Egy új elméleti kutatás szerint lehetetlen fekete lyukat létrehozni pusztán a fényrészecskék energiájával. Ha ez tényleg igaz, akkor bizony komoly problémák vannak Einstein általános relativitáselméletével, írja a Live Science.
Egy új kutatás szerint a kugelblitz néven ismert elméleti objektumok, vagyis a kizárólag fényből kialakuló fekete lyukak lehetetlenek a mi világegyetemünkben, ez pedig megkérdőjelezi Einstein általános relativitáselméletét.
A fekete lyukak masszív objektumok, amelyek olyan erős gravitációs vonzással rendelkeznek, hogy még a fény sem tud szabadulni tőlük. Általában hatalmas csillagok összeomlásából keletkeznek azok életciklusának végén, amikor a magjukban lejátszódó termonukleáris reakciók nyomása már nem képesek ellensúlyozni a gravitációs erőt.
A fekete lyukak kialakulásával kapcsolatban azonban ennél különösebb feltételezések is léteznek. Az egyik ilyen elmélet a kugelblitz, németül gömbvillám keletkezéséről szól.
Ez is érdekelhet! A James Webbnek köszönhetően most már tudjuk: egyáltalán nem helyes az univerzumról alkotott képünk
A kugelblitz egy olyan hipotetikus fekete lyuk, amely hatalmas mennyiségű elektromágneses sugárzás, például fény koncentrációjából jön létre
– mondta a friss tanulmány társszerzője, José Polo-Gómez, a kanadai Waterloo Egyetem és a Perimeter Institute for Theoretical Physics fizikusa. Hozzátette: Einstein általános relativitáselméletében az energia felelős a téridő görbületeinek létrehozásáért, amelyek gravitációs vonzást eredményeznek. Emiatt elvileg lehetséges volna, hogy a fény fekete lyukakat képezzen.
Ez az elv viszont csak a klasszikus általános relativitáselméletben érvényes, ami nem számol a kvantumfizikával.
Amikor hihetetlenül intenzív elektromágneses energia keletkezik – például hatalmas fénykoncentráció miatt –, ennek az energiának egy része elektron-pozitron párok formájában anyaggá alakul át
– mondta a tanulmány vezető szerzője, Álvaro Álvarez-Domínguez, az Universidad Complutense de Madrid Részecske- és Kozmoszfizikai Intézetének (IPARCOS) munkatársa.
Ez egy Schwinger-effektusnak nevezett kvantumhatás. Más néven vákuum-polarizációnak is nevezik.
A Physical Review Letters című folyóiratban már elfogadott, de még nem publikált tanulmányukban a kutatócsoport kiszámította, hogy az elektromágneses mezőben keletkező elektron-pozitron párok milyen gyorsan fogyatkoznának el. A kísérletek során megállapították, hogy a tiszta fény még a legszélsőségesebb körülmények között sem érheti el a fekete lyuk kialakulásához szükséges energiaküszöböt.
Ajánljuk figyelmedbe! Senki nem tudja, miért száguld közel 2 millió km/h-s sebességgel ez a csillag
Amit mi bizonyítunk, az az, hogy a kugelblitzek képtelenek kialakulni a fény koncentrálásával, akár mesterségesen, laboratóriumban, akár a természetes asztrofizikában
– mondta a tanulmány társszerzője, Luis J. Garay, aki szintén az IPARCOS munkatársa.
Ez a felfedezés komoly elméleti következményekkel jár, mivel jelentősen korlátozza a korábban használt asztrofizikai és kozmológiai modelleket, amelyek a kugelblitzek létezését feltételezik.
