은하단 Abell 3827에서 암흑 물질의 분포는 허블 우주 망원경에 의해이 사진에서 파란색 등고선으로 나타납니다.
(이미지 : © ESO / R. Massey)
이론적으로 블랙홀의 정반대 인 화이트 홀은 우주에서 대부분의 문제를 구성하는 것으로 여겨지는 신비한 암흑 물질의 주요 부분을 구성 할 수 있다고 새로운 연구가 발견했다. 그리고이 기괴한 화이트 홀 중 일부는 심지어 빅뱅보다 앞서있을 수도 있다고 연구원들은 말했다.
블랙홀은 우주에서 가장 빠른 빛조차도 탈출 할 수 없을 정도로 강력한 중력 풀을 가지고 있습니다. 블랙홀의 핵심을 둘러싼 보이지 않는 구형 경계는 반환되지 않는 지점을 이벤트 수평선이라고합니다. [이미지 : 우주의 블랙홀]
블랙홀은 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 예측 한 것입니다. 다른 하나는 화이트 홀로 알려져 있으며, 이는 반대로 블랙홀과 같습니다. 블랙홀의 이벤트 지평선에서 벗어날 수있는 것은 없지만 화이트 홀의 이벤트 지평선에 들어갈 수있는 것은 없습니다.
이전 연구는 블랙홀과 화이트 홀이 연결되어 있으며 물질과 에너지가 우주의 다른 곳이나 다른 우주의 어느 곳에서나 화이트 홀에서 발생할 수있는 블랙홀로 떨어지는 것을 제안했습니다. 2014 년 프랑스 Aix-Marseille University의 물리학 자 Carlo Rovelli는 블랙홀과 화이트 홀이 다른 방식으로 연결될 수 있다고 제안했습니다. 블랙홀이 죽으면 화이트 홀이 될 수 있습니다.
1970 년대 이론 물리학 자 스티븐 호킹 (Stephen Hawking)은 모든 블랙홀이 방사선을 방출하여 질량을 증발시켜야한다고 계산했다. 얻는 것보다 더 많은 질량을 잃는 블랙홀은 줄어들고 결국 사라질 것으로 예상됩니다.
그러나 로벨 리와 그의 동료들은 공간과 시간의 직물이 양자 즉, 양자라고 알려진 불가분의 양으로 만들어 졌다면 블랙홀 축소는 사라질 수 없다고 제안했다. 시공간-시간은 알려진 모든 입자의 거동을 설명 할 수있는 양자 역학으로 중력의 본질을 설명 할 수있는 일반적인 상대성 이론을 우주의 모든 힘을 설명 할 수있는 단일 이론으로 통합하려는 연구에서 양자이다. .
2014 년 연구에서 로벨 리와 그의 팀은 시공간을 더 작은 것으로 압착 할 수 없어서 블랙홀이 더 이상 수축 할 수없는 정도로 증발하면 화이트 홀을 형성하기 위해 블랙홀이 다시 튀어 나올 것이라고 제안했다. 구멍.
"우리는 증발이 끝날 때 블랙홀이 화이트 홀이된다는 사실을 우연히 발견했다"고 로벨 리는 Space.com에 말했다.
오늘날 블랙홀은 초신성으로 알려진 거대한 폭발로 거대한 별이 죽으면 블랙홀의 심장에서 특이점으로 알려진 무한 밀도 지점으로 시체를 압축 할 때 형성되는 것으로 생각됩니다. 로벨 리와 그의 동료들은 우주의 현재 나이가 백조로 변환되기 위해서는 태양의 질량과 비교할 때 태양의 질량과 동일한 질량을 가진 블랙홀이 필요하다고 추정했다. [초신성 사진 : 별 폭발의 위대한 이미지]
그러나 1960 년대와 1970 년대의 이전 연구에 따르면 블랙 뱅은 빅뱅 이후 1 초 안에 화끈하고 빠르게 팽창하는 신생아 우주에서 밀도의 무작위 변동으로 인해 블랙홀이 시작될 수 있다고 제안했다. 이러한 변동 집중 물질이 함께있는 영역은 붕괴되어 블랙홀을 형성 할 수 있습니다. 소위 원시 블랙홀은 항성 질량 블랙홀보다 훨씬 작으며 우주의 수명 내에서 화이트 홀을 형성하기 위해 사망했을 수 있다고 로벨 리와 그의 동료들은 지적했다.
모래 알갱이보다 작은 블랙홀이 달보다 무게가 큰 것처럼 미세한 직경을 가진 화이트 홀조차도 여전히 상당히 클 수 있습니다. 이제 스페인 바스크 지방 대학교 (University of Basque Country)의 로벨 리 (Rovelli)와 공동 저자 인 프란체스카 비도 토 (Francasca Vidotto)는 이러한 미세한 흰색 구멍이 암흑 물질을 구성 할 수 있다고 제안했다.
암흑 물질은 우주에서 모든 물질의 5/6을 구성한다고 생각되지만, 과학자들은 그 물질이 무엇인지 모릅니다. 그 이름에서 알 수 있듯이 암흑 물질은 보이지 않습니다. 빛을 방출, 반사 또는 차단하지 않습니다. 결과적으로 현재 암흑 물질은 별과 은하를 구성하는 것과 같은 정상적인 물질에 대한 중력 효과를 통해서만 추적 할 수 있습니다. 암흑 물질의 본질은 현재 과학에서 가장 큰 신비 중 하나입니다.
태양 근처의 별들의 움직임에 의해 제안 된 암흑 물질의 국부 밀도는 3 입방 파섹 당 태양 질량의 약 1 %이며, 이는 약 34.7 입방 광년입니다. 흰 구멍의 밀도를 설명하기 위해 과학자들은 양성자보다 훨씬 작고 약 백만 분의 1 그램의 작은 흰 구멍 하나를 계산했습니다. 이는 "모발의 1/2 인치"의 질량과 같습니다. -2,400 입방 마일 (10,000 입방 킬로미터) 당 필요합니다.
이 흰색 구멍은 방사선을 방출하지 않으며 빛의 파장보다 훨씬 작기 때문에 보이지 않습니다. 양성자가이 흰 구멍들 중 하나에 영향을 미쳤다면, 흰 구멍은 단순히 튀어 나올 것이라고 Rovelli는 말했다. "아무것도 삼킬 수 없습니다." 블랙홀이이 화이트 홀 중 하나를 만나면 하나의 더 큰 블랙홀이 될 것이라고 그는 덧붙였다. 마치 새벽부터 보이지 않는 미세한 흰색 구멍에 대한 아이디어가 충분하지 않은 것처럼 Rovelli와 Vidotto는이 우주의 일부 흰색 구멍이 실제로 빅뱅보다 앞서 있다고 제안했습니다. 미래의 연구는 이전 우주에서 나온 이러한 화이트 홀이 왜 현재 우주에서 역류가 아닌 앞으로 진행되는지 설명하는 데 어떻게 도움이 될지에 대해 말했다.
로벨 리와 비도 토는 지난 4 월 11 일 중력 연구 재단의 중력 에세이 논문 콘테스트에 제출 된 논문을 통해 그 결과를 자세히 설명했다.
