Jika Anda mendapati diri Anda dalam situasi yang tidak menguntungkan dalam mengorbit lubang hitam, Anda mungkin berada dalam perjalanan yang agak membingungkan dan tidak terduga. Saat bentuk lubang hitam berubah, demikian juga profil gravitasinya.
Karena Anda tidak mengorbit a bulat lubang hitam, Anda tidak bisa lagi berharap memiliki orbit yang membosankan dan dapat diprediksi; orbit Anda akan menjadi liar dan kacau, tampak acak. Namun, akan terlihat bahwa ada konstanta yang mendasari kekacauan tersebut, dan terlebih lagi, tampaknya konstanta ini juga telah diamati dalam sistem yang lebih pejalan kaki: tiga tubuh Sistem Newton. Jadi, apa tautannya? Fisikawan tidak yakin…
Ketika sebuah bintang masif kehabisan bahan bakarnya, ia dapat runtuh dengan sendirinya untuk menciptakan lubang hitam (setelah beberapa aksi supernova yang menarik). Momentum sudut bintang asli diperkirakan akan dipertahankan, menghasilkan lubang hitam yang berputar dengan cepat. Jika lubang hitam “tidak memiliki rambut” (mis. Ia tidak memiliki muatan listrik), medan gravitasi semata-mata tergantung pada massa dan putarannya. Jika ada deformasi akibat putaran, medan gravitasi berubah, mengirimkan benda yang mengorbit (seperti bintang neutron) dalam perjalanan roller coaster yang gila.
Dalam sebuah makalah baru oleh Clifford Will dari Washington University di St. Louis, fisikawan yang bersemangat menggambarkan skenario. “Orbit menjadi liar - mereka berputar dan berputar, mereka sangat kompleks. Fantastis, "Kata Will.
Namun, fisikawan Brandon Carter menemukan konstanta matematika pada tahun 1968, menunjukkan bahwa orbit yang kacau ini dapat diprediksi, dan bahkan berlaku untuk orbit di sekitar ruang-waktu yang sangat keliru. “Lubang hitam memiliki konstanta ekstra yang mengembalikan keteraturan orbit, ”Komentar Saul Teukolsky dari Cornell University. “Itu adalah misteri. Setiap situasi lain di mana kita memiliki konstanta tambahan ini, kita memiliki simetri. Tapi tidak ada simetri untuk lubang hitam yang mengorbit - itu sebabnya dianggap sebagai keajaiban.”
Sederhananya, fisikawan tidak tahu mengapa konstanta Carter dapat muncul dari deskripsi Relativitas Umum tentang lubang hitam yang berputar. Sekarang, untuk membuat masalahnya semakin membingungkan, Will melakukan simulasi 2-tubuh klasik (Newtonian) dengan mengorbit tubuh ketiga. Sekali lagi, konstanta yang sama muncul. Akan terlihat bahwa ada sesuatu yang istimewa tentang kemampuan memprediksi orbit di sekitar konfigurasi lubang hitam ini.
Teukolsky, yang mengerjakan masalah serupa untuk gelar Ph.D. pada tahun 1970, tetap bingung dengan hasil ini. Namun, Will terus menyelidiki masalahnya, dengan memasukkan istilah untuk menyeret bingkai lubang hitam. Dalam situasi ini, lubang hitam berputar akan menyeret ruang-waktu di sekitarnya, "kusut" (atau riak) dalam ruang waktu ditarik dengan arah putaran. Dalam hal ini, konstanta Carter menghilang, hanya untuk kembali ketika syarat pesanan lebih tinggi ditambahkan ke persamaan.
Ini semua berarti satu dari dua hal. Entah itu hanya sebuah artefak dalam matematika, sebuah rasa ingin tahu yang pada akhirnya akan berakar dari persamaan. Namun, ada kemungkinan menggiurkan bahwa kita melihat karakteristik lubang hitam berputar yang eksotis, di mana konfigurasi struktur ruang-waktu di sekitarnya dapat memungkinkan orbit yang dapat diprediksi untuk keluar dari kekacauan nyata ...
Sumber: Berita Sains
Ini artikel tentang radiasi benda hitam.
