Jak kmitá rotující červí díra? Nová studie její stability
© / kredit: EHT Collaboration · Zdroj · · CC BY 4.0 · Úpravy: zmenšení a kredit.
V teoretické studii vědci zkoumali kvazinormální módy – tedy charakteristické frekvence tlumených vibrací – nehmotného skalárního pole v časoprostoru přesné rotující Morrisovy–Thorneovy červí díry. Zjistili, že všechny vypočtené vibrace jsou stabilně tlumené a podléhají přísným matematickým symetriím, což pomáhá objasnit chování tohoto hypotetického objektu.
Autoři analyzovali časoprostor se dvěma konci, jejichž vzdálené oblasti vůči sobě rotují. Pomocí dvoudimenzionální Chebyshevovy metody převedli fyzikální problém na matematické hledání vlastních čísel a výsledek srovnávali se známými spektry Kerrů černých děr. Ukázali, že frekvence vibrací závisí na azimutálním čísle m a bezrozměrném momentu hybnosti j pouze skrze jejich součin mj. Pro testované sektory m = 1, 2, 3 a spiny až do hodnoty j = 19 ležely všechny konvergované frekvence vně takzvaného superradiantního okna, v němž by rotace červí díry mohla vlny zesilovat. Odvozená rovnice navíc vysvětluje, proč se frekvence při vysokých hodnotách mj přibližují k horní hranici tohoto okna s odchylkou úměrnou výrazu (mj)⁻¹/².
Proč je to zajímavé: Výzkum přináší vůbec první přesný matematický popis vibrací rotující červí díry a ukazuje, že tyto teoretické objekty mohou být vůči skalárním poruchám překvapivě stabilní.
Původní zdroj →Našli jste chybu nebo nepřesnost? Napište redakci. (redakce@kosmonovinky.cz)