Visione artistica dell'orizzonte degli eventi del buco nero
Gli astrofisici della PFUR (People's Friendship University of Russia) hanno proposto un approccio per semplificare i calcoli degli effetti osservati in prossimità dei buchi neri, a cui non viene utilizzato l'apparato matematico della teoria della relatività classica di Einstein. La teoria generale della relatività dice che il movimento di qualsiasi corpo massiccio porta alla comparsa di increspature spazio-temporali (onde gravitazionali). Per la prima volta sono stati in grado di registrarsi nel 2015. Le onde gravitazionali sono un'eco dalla confluenza di massicci oggetti gravitazionali, come i buchi neri. In queste aree, la gravità è così potente che persino la luce non può sfuggire.
La scoperta delle onde gravitazionali costrinse gli scienziati a rivedere le vecchie teorie che spiegavano la struttura e le caratteristiche dei buchi neri e ad assumere lo sviluppo di nuove. In alcuni casi, le equazioni di Einstein si sono rivelate errate. Nel tentativo di comprendere una serie di questioni fondamentali (materia oscura, energia oscura e gravità quantistica), sono sorte diverse teorie generalizzate.
In previsione di nuove osservazioni delle onde gravitazionali, i teorici hanno analizzato gli effetti esistenti dalla posizione di diverse teorie gravitazionali. Allo stesso tempo, sorsero problemi, uno dei quali risiede nella complessità dei calcoli: per elaborare una vasta gamma di dati e complesse integrazioni numeriche. Inoltre, le caratteristiche delle diverse parti dello spazio-tempo possono essere descritte da diverse funzioni. I buchi neri sono descritti da eleganti equazioni solo nella teoria di Einstein: è semplice e ha certe caratteristiche simmetriche. Ma la caratteristica dei buchi neri richiede equazioni complesse, grandi squadre e supercomputer. In qualsiasi equazione ci sono diversi membri. Ognuno di essi è responsabile di un determinato parametro di sistema ed è associato alle principali caratteristiche relativamente stabili. Queste relazioni possono essere estremamente complesse, quindi gli esperti cercano di evitarli facendo ipotesi e approssimazioni.
Nel nuovo lavoro, gli scienziati del RUDN hanno dimostrato che il processo di risoluzione di alcune teorie non di Einstein può essere semplificato. Confrontando i risultati attesi e osservati, è stato riscontrato che gli effetti di alcuni membri che distorcono la simmetria elegante sono così piccoli da poter essere trascurati. Dopo aver ottenuto il risultato che descrive la posizione dell'oggetto, viene confrontato con i dati fisici. Se i valori sono simili, l'equazione semplificata è considerata corretta.
Gli astrofisici dell'Università RUDN hanno presentato una soluzione ad un altro problema. Forse ci manca la vera teoria della gravità. Quindi, quando si descrivono i buchi neri, i teorici dovrebbero usare equazioni che tengano conto dei parametri di ogni particolare teoria. Tutto ciò richiede calcoli complessi, ma il nuovo approccio li renderà molto più semplici. È importante capire che le leggi che governano i buchi neri differiscono dalla fisica classica o quantistica. Inoltre, non è ancora chiaro se li comprendiamo correttamente. Lo studio dei buchi neri rivelerà i modelli universali di sviluppo e predirà il destino dell'universo.
