MΑΥΡΗ TΡΥΠΑ ΠΕΡΙΔΙΝΟΥΜΕΝΗ ΣΤΡΕΒΛΩΝΕΙ TO ΦΩΣ (ΜΑΣ ΑΛΛΑΖΕΙ ΤΑ ΦΩΤΑ)

[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτή την εικόνα.]

Ο κοσμικός χορός μιας Μαυρης Τρυπας περιστρεφομενης, και εικαζεται οτι αυτες ειναι οι περισσοτερες, εχει συνεπειες που αλλαζουν για παντα την οπτικη μας γωνια και μας επιτρεπουν να συναγουμε πολλα συμπερασματα. Ερευνητές έχουν επιπλεον προτείνει ένα τροπο για να ανιχνευουν περιστρεφόμενες Μαύρες Τρύπες. Η ιδέα αυτη θα μπορουσε να παρασχει ταυτοποιηση Μαύρης Τρύπας ισοδυναμη με "υπογραφή". Βασίζεται σε μια ιδιότητα του φωτός που ονομάζεται τροχιακή στροφορμή του και δημοσιευθηκε στο Nature Physics. Η περιδινηση στρεβλωνει την γεωμετρια του χωροχρόνου γύρω απο την Μαυρη Τρυπα, και η γεωμετρια στρεβλωνει με την σειρα της την τροχιακη στροφορμη των φωτονιων που φθανουν στην Γαια μας.
Τα φωτονια χαρακτηριζονται απο 2 στροφορμες, αυτοπεριστροφικη και τροχιακη. Η αυτοπεριστροφικη στροφορμή των φωτονίων εκδηλώνεται στο γνωστό φαινόμενο της πολωσεως - μια εκφανση που εκμεταλλεύονται ωρισμένα γυαλιά ηλίου, ακόμη και 3D γυαλιά. Αλλά η τροχιακή στροφορμή είναι πιο περίπλοκη ιδιοτητα, και παρόλον που είχε προβλεφθεί από τον James Clerk Maxwell, τον πατέρα της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας , επρεπε να ελθει το 1992 για να ειναι οι πειραματικοι φυσικοι σε θεση να την χειραγωγήσουν.

Πεδιο εφαρμογης της Γενικης Σχετικότητας

Ο Καθηγητής Bo Thide', του Σουηδικού Ινστιτούτου Διαστημικής Φυσικής της Ουψαλας, και οι συνεργάτες του έχουν καταδείξει με ποιον τροπο οι μοναδικες συνθήκες που επικρατουν γύρω από μια περιστρεφόμενη Μαύρη Τρύπα θα μπορούσαν να μεταφερουν τροχιακή στροφορμή στο διερχομενο φως. Στην γειτνίαση της Μαύρης Τρύπας, χώρος και χρόνος γινονται "ενα και το αυτο" και συμπεριφέρονται κατα ένα τέτοιο περίεργο τρόπο, ωστε ο χωροχρονος που συναπαρτιζουν φαινεται ωσαν να παρασύρεται γύρω από τη Μαύρη Τρύπα, να στρεβλωνεται και "τυλιγεται" σε περιδίνηση γύρω από αυτην.
Την συστροφή του χωροχρόνου αντιλαμβάνεται καθε διερχομενη ακτινα φωτος. Τυχούσα παρατρεχαμενη παρατηρήτρια που ταξιδευει επ'αυτής αποκομιζει την βεβαιοτητα οτι, ταξιδευει σε ευθεια γραμμη, οπως προβλεπει η Σχετικοτητα. Αλλά ο τυχων παρατηρητης εξ αποστασεως θα αποκομισει την βεβαιοτητα οτι, η προσφιλής του παρατηρήτρια κινειται κατά μήκος μιας σπείρας, και παλιν σε πληρη συμφωνια με την Σχετικοτητα. Η φαση του φωτος θα εχει ένα χαρακτηριστικό αποτύπωμα - που οι αστρονόμοι δεν είχαν ποτέ σκεφθεί να αναζητήσουν, και μολις το 2003, σε ένα άρθρο στο Astrophysical Journal, προέβαλε o Αγγλος Martin Harwit του Πανεπιστημίου Κορνέλλ. Ο καθηγητής Harwit εθεωρησε οτι το φως θα προέρχεται από κάποιο σημείο πέραν της Μαύρης Τρύπας και απλά διέρχεται. Οι υπολογισμοί του έδειξαν οτι το αποτέλεσμα θα είναι ασήμαντο. Η ομάδα του καθηγητή Thide' εμελετησε το φως το προερχόμενο απο τον δισκο επικαθήσεως-απορροφησεως (accretion disc) που περιβαλλει την Μαυρη Τρυπα, ο οποίος εκπέμπει έντονο φως. Υπολογισαν οτι το αποτύπωμα στην φαση θα ειναι πιο εντονο - αρκετό για να εντοπισθει με τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια στην Γαια, εάν οι χειριστες των εγνώριζαν τι έψαχναν. Ο Saul Teukolsky, γνωστος αστροφυσικος και ειδημων των Μαυρων Τρυπων απο το Πανεπιστημιο Κορνέλλ στην Ιθακη της Ν. Υορκης, προτεινει να χρησιμοποιηθει η λεπτομερης μετρηση του φασματος αυτου για να ευρεθει η αυτοπεριστροφικη στροφορμη της Μαυρης Τρυπας στο κεντρο του Γαλαξια μας, μεγεθους 4,4 εκατομ. μαζων Ηλιου. Υπαρχει σχετικη θεωρια. Στην πραγματικότητα, για να τεθεί η μέθοδος στην πράξη, μόνο οι μεγιστες συστοιχίες τηλεσκοπίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν. Ο καθηγητής Thide' είπε ότι το Εθνικο Ραδιοτηλεσκόπιο των ΗΠΑ στο Σοκόρρο, Νέο Μεξικό, και τα υπο μελετην ή κατασκευην Atacama Large Array (ALMA) και SKA (συστοιχια τετραγωνικού χιλιομέτρου) ραδιοτηλεσκόπια θα μπορούσαν να αποδειξουν την ορθοτητα της ιδέας. Καταλληλο λογισμικο θα επρεπε να χρησιμοποιηθει για την επεξεργασια και την συνθεση των σηματων. Ο Γερμανος καθηγητης στο Πανεπιστημιο της Πεννσυλβανιας Martin Bojowald διαβλεπει οτι, οι ακριβεις μετρησεις μεταβολων φασεως της τροχιακης στροφορμης του φωτος θα βοηθησουν ωστε να μετρηθει η ακτινοβολια Hawking, μια πολυ ασθενης προβλεφθεισα εκπομπη σωματιδιων απο την Μαυρη Τρυπα, η χαρακτηριστικη "οσμη" της.
[Πρέπει να είστε εγγεγραμμένοι και συνδεδεμένοι για να δείτε αυτή την εικόνα.]
Η επιπεδη εικονα φιλοδοξει να καταδειξει τις μεταβολες φασεως του φωτος που προερχεται απο τον δισκο γυρω απο μια περιστρεφομενη Μαυρη Τρυπα. Διαφορές στο χρωμα καταδεικνυουν τις μεταβολες φασεως.
Η τρισδιαστατη απεικονιση που φαινεται να εξερχεται του επιπεδου της εικονας αναπαριστα μια πλησιον διερχομενη ακτινα φωτος, με μεταβαλλομενη φαση τροχιακης στροφορμης.

» Αλλάζει το σκηνικό του καιρού