Als je het nieuws over de fysica van het heelal volgt, moet je de term "de kracht van een absoluut zwart lichaam" minstens één keer zijn tegengekomen. In 2013 kondigde een groep wetenschappers de ontdekking aan van het bestaan van een ongebruikelijke kracht die mogelijk krachtiger zou kunnen zijn dan de zwaartekracht. Onderzoekers van de Cear State University of Brazil en de Federal University of Brazil hebben nu nieuwe details over dit vreemde fenomeen gedeeld.
De term "absoluut zwart lichaam" werd voor het eerst bedacht door natuurkundige Gustav Kirchhoff in 1862. Absoluut zwarte lichamen zijn een klasse van objecten die bij elke temperatuur alle elektromagnetische straling absorberen die erop valt in alle bereiken, maar tegelijkertijd hun eigen elektromagnetische straling van elke frequentie kunnen uitzenden. Ondanks de naam hebben absoluut zwarte lichamen kleur. Neutronensterren zijn een voorbeeld.
Aangenomen wordt dat absolute zwarte lichamen in staat zijn om een speciaal type warmtestraling af te geven, de zogenaamde "blackbody straling", die tegelijkertijd nabijgelegen objecten kan aantrekken en afstoten, waardoor de interne energie van dezelfde atomen en andere deeltjes wordt beïnvloed. Het is gebruikelijk om dit effect 'de kracht van het absoluut zwarte lichaam' te noemen. Wetenschappers zijn vooral geïnteresseerd in hoe objecten die tot de klasse van absolute zwarte lichamen behoren en niet altijd hoge massa- en temperatuurindicatoren hebben, straling kunnen creëren, waarvan de impactkracht sterker kan zijn dan zelfs de zwaartekracht. De interactie van de straling van een absoluut lichaam (afstoting) en de kracht van een absoluut zwart lichaam (aantrekking) wordt vaak een object van studie in de sfeer van de kwantumoptica.
In een nieuwe studie van Braziliaanse wetenschappers, waarvan de resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Europhysics Letters, vragen experts hoe exotische astronomische lichamen (behorend tot de klasse van absolute zwarte lichamen), evenals de vervorming van de ruimte om hen heen, de sterkte van een absoluut zwart lichaam kunnen beïnvloeden. In hun werk berekenden wetenschappers de topologie, of vervorming van de ruimte rond zowel bolvormige als cilindrische absolute zwarte lichamen, en ontdekten hoe de invloed van de stralingskracht van elk van hen verandert. Onderzoekers hebben ontdekt dat de kromming van de ruimte rond bolvormige objecten de zwaartekracht vergroot. Tegelijkertijd zullen dergelijke veranderingen niet worden waargenomen in absoluut zwarte lichamen met een cilindrische vorm.
Wat heeft dit te maken met de principes van interactie tussen kosmische lichamen? Dit effect is nog niet rechtstreeks vastgesteld, noch in laboratoriumomstandigheden, noch zelfs in de buurt van objecten met de massa van de zon, maar wetenschappers zijn ervan overtuigd dat de situatie compleet anders zal zijn als het gaat om superzware absolute zwarte lichamen.
“We denken dat de kracht van absoluut zwarte lichamen, aanwezig in de omstandigheden van vervorming van de ruimte rond objecten die kunnen worden geclassificeerd als absoluut zwarte lichamen en met een ultrahoge dichtheid, een groter effect kan hebben op omringende objecten dan de aantrekkingskracht van objecten in een niet-vervormende ruimte. Bijvoorbeeld dezelfde hooggeladen deeltjes die de accretieschijven vormen van zwarte gaten”, zegt hoofdonderzoeker Celio Muniz.
Volgens wetenschappers zal het begrijpen van de kracht van de invloed van absolute zwarte lichamen en hun straling ons helpen om nauwkeurigere modellen te ontwikkelen voor de vorming van planeten en sterren. En in de toekomst, en ontdek een speciale kracht, de zogenaamde Hawking-straling, volgens welke zwarte gaten elementaire deeltjes kunnen uitzenden.
"Dit werk stelt ons in staat om de ontdekking van 2013 in een bredere context te zien", besluit Muniz.
Promotie video:
NIKOLAY KHIZHNYAK
