Une équipe de scientifiques de l’Institut des sciences du Cosmos de l’Université de Barcelone (ICCUB) a d’abord décrit dans une étude de la création de Trous noirs Régulièrement des effets gravitationnels et sans avoir besoin de « matière exotique », comme l’exige certains modèles précédents.
L’étude, dirigée par l’Université de Barcelone (UB), a été publiée par Physics Letters B Magazine et décrit la création de trous noirs Pas de singularités à travers une pure gravitéqui modifie la compréhension des trous noirs et la nature fondamentale de l’univers.
Trous noirs traditionnels, comme décrit par la théorie de la relativité générale de Albert EinsteinIls contiennent ce qu’ils savent comment les singularités, c’est-à-dire, les points où les lois de la physique se cassent.
Identifier comment les singularités sont résolues dans le contexte de la gravité quantique est l’un des problèmes fondamentaux de la physique théorique.
L’étude préparée par l’UB s’ouvre Nouvelles perspectives pour améliorer la compréhension de la nature quantique de la gravité et de la véritable structure de l’espace-temps.
Trous noirs sans singularités
Le terme « matière exotique« Il se réfère à un type de matière qui a des propriétés inhabituelles, qui ne sont pas trouvées dans la matière ordinaire et qui ont souvent une densité d’énergie négative, crée des effets gravitationnels répulsifs et peuvent violer certaines conditions énergétiques en relativité générale.
La « matière exotique » est largement théorique et n’a pas été observée dans la naturemais il est utilisé dans des modèles pour explorer des concepts tels que les trous de ver, se déplacer plus rapidement que la lumière et la résolution des singularités des trous noirs.
L’étude de l’Institut des sciences cosmos de l’UB démontre mathématiquement qu’une série infinie de corrections gravitationnelles d’ordre supérieur peut éliminer ces singularités et entraîner des trous noirs appelés réguliers.
Contrairement aux modèles précédents, qui nécessitaient une « matière exotique », cette nouvelle œuvre révèle que Gravité pure -Sans champs supplémentaires de champs- Il peut générer des trous noirs réguliers sans singularités.
La découverte représente un changement significatif en ce qui concerne les théories précédentes et simplifie les conditions nécessaires à la formation de trous noirs réguliers.
Les équations d’Einstein
Selon le chercheur ICCUB Cano pabloqui fait également partie du département de quantum et d’astrophysique de la Faculté de physique de l’UB, « la beauté de notre construction est qu’elle n’est basée que sur des modifications des équations d’Einstein prédites naturellement en raison de la gravité quantique. »
« D’autres composants ne sont pas nécessaires« , dit avant de spécifier que » les théories que l’équipe ICUCB a déployées est applicable à toute dimension de l’espace-temps supérieur ou égal à cinq. «
« La raison de considérer un espace-temps plus élevé est purement technique », CANO, car « permet de réduire la complexité mathématique du problème ».
Cependant, les chercheurs affirment que « Les mêmes conclusions devraient être appliquées à notre espace-temps à quatre dimensions. «
Un autre des chercheurs de l’ICCB, Robie Hennigar, explique: « La plupart des scientifiques conviennent que les singularités de la relativité générale doivent finalement résoudre, bien que nous sachions très peu sur la façon dont ce processus pourrait être réalisé. »
Malgré cela, le travail de recherche UB « Il fournit le premier mécanisme pour y parvenir de manière robuste, bien que sous certaines hypothèses de symétrie« Dit Hennigar.
« Il n’a pas encore été clair comment la nature empêche la formation de singularités dans l’univers, mais nous espérons que notre modèle nous aidera à mieux comprendre ce processus », ajoute le même chercheur.
Explorez les découvertes dans les scénarios astrophysiques
L’étude explore également le Propriétés thermodynamiques de ces trous noirs réguliers et révèle qu’ils respectent la première loi de la thermodynamique.
Les théories développées fournissent un cadre robuste pour comprendre la thermodynamique des trous noirs d’une manière complètement universelle et sans équivoque, et cette cohérence ajoute de la crédibilité et du potentiel d’applicabilité aux résultats de l’enquête.
Les chercheurs prévoient d’étendre leur travail à quatre dimensions et d’explorer les implications de leurs découvertes dans divers scénarios astrophysiques.
Ils envisagent également l’objectif d’étudier la stabilité et les entreprises d’observation possibles de ces trous noirs réguliers.