Дали снимката на черната дупка M87* не показва гравитомагнитен монопол?

Всички познаваме емблематичното изображение на M87*, свръхмасивната черна дупка в центъра на елиптичната галактика M87, заснето със сътавния радиотелескоп Event Horizon Telescope. Предположението, което всеки прави, е, че снимката показва сянката на черна дупка, въртяща се черна дупка, която е така наречената черна дупка на Кер. Но наистина ли на снимката виждаме такава черна дупка?

Група китайски учени решават да се опитат да измислят алтернатива. И го правят: тази снимка може да показва и гравитомагнитен монопол.

„Тъй като алтернативите на черна дупка на Кер не са изключени, ние проучихме дали данните от EHT са в съответствие или не с алтернативни модели за централния обект на M87", коментират изследователите Чандрачур Чакраборти (Chandrachur Chakraborty), Циндзюен Ю (Qingjuan Yu) от Института по астрономия и астрофизика Кавли и Пекинския университет и Масуме Гасеми-Нодехи (Masoumeh Ghasemi-Nodehi) и Йоудзюн Лу (Youjun Lu) от Националната астрономическа обсерватория на Китай.

Що е то гравитомагнитен монопол?

Монополът е формулиран в рамките на Общата теория на относителността и се нарича още параметър NUT (от инициалите на формулиралите го учени Езра Нюман, Луис Тамбурино и Теодор Унти).

Във физиката магнитният монопол е хипотетична елементарна частица, която съдържа един магнитен полюс (монопол) - само северен или южен полюс, а не и двата. Не можете да направите това с магнит - той има северен и южен полюс и ако го разделите на две, получавате два магнита, всеки със северен и южен полюс.

Електрическият заряд се среща отделно в природата, електроните имат отрицателен заряд, протоните положителен заряд - и монополите също трябва да имат нещо подобно.

Съществуването им е предсказано от различни космологични и физични теории, но опитите за намирането им засега се оказват неуспешни.

Свръхмасивната черна дупка M87* - гравитомагнитни монополи в природата?

Четиримата китайски изследователи смятат масата за аналогична на електрическия заряд и затова наричат ​​масата "гравитомагнитен заряд".

Следващият въпрос тогава е: има ли гравитомагнитен заряд или гравитомагнитни монополи в природата?

В статията авторите предполагат, че монополите не са като елементарни частици, а като обекти с голяма маса. Чакраборти и колегите му смятат, че това наистина е така и че снимката на M87* може да показва такъв обект с т.нар. метрика на Kerr-Taub-NUT на пространство-времето.

^{Различни форми на сянка с различни параметри на въртене (a*) и NUT (n*) за черна дупка Kerr-Taub-NUT. Кредит: DOI: 10.1140/epjc/s10052-021-09696-3}

„В този смисъл нито един модел не е неправилен и това по същество поставя силно ограничение върху пространствено-времевата структура на централния компактен радиоизточник в M87“, заключава Чакраборти, добавяйки как могат да бъдат тествани конкурентни теории. „По същество точните измервания както на размера на сянката, така и на асиметрията биха могли да наложат силни ограничения върху параметъра на Кер и параметъра NUT и да прекъснат изражданията между времената на Kerr и Kerr-Taub-NUT, включително тези между черните дупки и голите сингулярности".

По-нататъшно прецизно изследване на закръглеността на сянката на M87* може да потвърди или отхвърли дали това наистина е гравитомагнитен монопол или „обикновена“ черна дупка на Кер. 

Справка: M. Ghasemi-Nodehi et al, Investigating the existence of gravitomagnetic monopole in M87*, The European Physical Journal C (2021). DOI: 10.1140/epjc/s10052-021-09696-3

Източник: The first black hole image: A gravitomagnetic monopole as an alternative explanation
Springer, Phys.org

Още по темата

11/03/2021

Космос

Гравитомагнетизмът може да премахне тъмната материя

23/04/2019

Космос

M87 * е черна дупка на Кер и това й придава особени свойства

15/08/2015

Физика

Огледалото на пространство-времето. T-симетрията. CPT-симетрията