Ha követi a világegyetem fizikájáról szóló híreket, akkor legalább egyszer találkoznia kellett az "abszolút fekete test ereje" kifejezéssel. 2013-ban egy tudóscsoport egy olyan szokatlan erő meglétét jelentette be, amely potenciálisan nagyobb lehet, mint a gravitáció. A brazil Cear Állami Egyetem és a Brazil Szövetségi Egyetem kutatói új részleteket osztottak meg erről a furcsa jelenségről.
Az "abszolút fekete test" kifejezést először Gustav Kirchhoff fizikus hozta létre 1862-ben. Az abszolút fekete testek olyan osztályba sorolhatók, amelyek bármilyen hőmérsékleten elnyelik az összes rajtuk fellépő elektromágneses sugárzást minden tartományban, ugyanakkor bármilyen frekvenciájú saját elektromágneses sugárzást bocsáthatnak ki. A név ellenére az abszolút fekete testek színét mutatják. Egy példa a neutroncsillagok.
Úgy gondolják, hogy az abszolút fekete testek képesek egy speciális termikus sugárzást, az úgynevezett "fekete test sugárzást" bocsátani ki, amely egyidejűleg vonzza és visszatartja a közeli tárgyakat, hatással lehet ugyanazon atomok és más részecskék belső energiájára. Ezt a hatást szokásnak "az abszolút fekete test hatalmának" hívni. A tudósokat elsősorban az érdekli, hogy az abszolút fekete testek osztályába tartozó tárgyak képesek-e olyan sugárzást létrehozni, amelyek nem mindig rendelkeznek nagy tömeg- és hőmérsékleti mutatókkal, és amelyek ütésereje erősebb lehet, mint akár a gravitációs erő is. Az abszolút test sugárzásának (visszatükrözés) és az abszolút fekete test erőének (vonzerő) kölcsönhatása gyakran a kutatás tárgyává válik a kvantumoptika területén.
A brazil tudósok által készített új tanulmányban, amelynek eredményeit az Europhysics Letters tudományos folyóiratban tették közzé, a szakértők kíváncsi, hogy az egzotikus csillagászati testek (amelyek abszolút fekete testek osztályába tartoznak), valamint a körülötte lévő tér deformációi befolyásolhatják az abszolút fekete test erejét. Munkáikban a tudósok kiszámították a gömb alakú és a hengeres abszolút fekete testet körülvevő tér topológiáját vagy deformációját, és megtudták, hogy mindegyikük befolyásolja a befolyásoló sugárzási erőt. A kutatók azt találták, hogy a gömb alakú tárgyak térbeli görbülete fokozza a gravitációs erőt. Ugyanakkor az ilyen változásokat nem lehet megfigyelni egy hengeres alakú abszolút fekete testnél.
Mi köze van ennek a kozmikus testek kölcsönhatásának elveivel? Ezt a hatást sem laboratóriumi körülmények között, sem pedig a Nap tömegű tárgyak közelében még nem határozták meg közvetlenül, azonban a tudósok meg vannak győződve arról, hogy a szupermasszív abszolút fekete testek esetében a helyzet teljesen más lesz.
„Úgy gondoljuk, hogy az abszolút fekete testek erőssége, amely jelen van az abszolút fekete testként besorolható és rendkívül nagy sűrűségű objektumok körüli tér deformációjának körülményeiben, jelentősebb hatást képes gyakorolni a környező tárgyakra, mint a nem deformáló térben lévő tárgyak gravitációs vonzása. Például ugyanazok a nagy töltésű részecskék képezik a fekete lyukak akkreditációs korongjait”- mondja Celio Muniz vezető kutatója.
A tudósok szerint az abszolút fekete testek és sugárzásuk erősségének megértése elősegíti a bolygók és csillagok kialakulásának pontosabb modelljeinek kidolgozását. És fedezze fel a jövőben egy speciális erőt, az úgynevezett Hawking sugárzást, amely szerint a fekete lyukak képesek elemi részecskék kibocsátására.
"Ez a munka lehetővé teszi számunkra, hogy tágabb kontextusban figyelembe vegyük a 2013-ban tett felfedezést" - zárja be Muniz.
Promóciós videó:
NIKOLAY KHIZHNYAK