Eleven simulerer tusindvis af sorte huller

Lia Medeiros, en doktorand ved University of Arizona, udvikler matematiske modeller, der vil gøre det muligt for forskere at sætte Einsteins teori om generel relativitet op imod naturens mest magtfulde monstre:supermassive sorte huller som Sgr A*, som lurer i centrum af Mælkevejen.

Medeiros har udviklet et diagnostisk værktøj, som astronomer kan bruge til at sammenligne kommende observationer af supermassive sorte huller fra Event Horizon Telescope med forudsigelserne fra matematiske modeller af disse malstrømme af tid og rum.

"Vi vil teste, om sorte huller, vi observerer i rummet, opfører sig, som vi forventer, " siger Medeiros, hvem vil præsentere sin afhandlingsforskning (bestående af tre publicerede artikler og en fjerde, der skal indsendes til Astrofysisk tidsskrift ) i en mundtlig session på mødet i American Astronomical Society. "Hvis vi opdager en afvigelse fra vores forventninger, kan vi fundamentalt ændre den måde, vi tænker på sorte huller og selve tyngdekraften."

Astronomer mener, at formen af ​​skyggen er en egenskab ved rumtidens geometri og ikke afhænger af tilvæksten eller astrofysiske effekter. Medeiros bruger computersimuleringer af det sorte huls skygge, et diagnostisk træk forudsagt af generel relativitetsteori, at teste Kerr's Metric, en løsning på Einsteins ligninger, der menes at beskrive karakteristikaene for sorte huller i rummet. Hun simulerede et stort antal sorte huls skygger, der afviger fra Kerr og udviklede en metode til at bruge de kommende Event Horizon Telescope-observationer af sorthulsskyggen til at lægge begrænsninger på disse afvigelser.

"Hvis sorte huller passer til vores forventninger, den metode, jeg har udviklet, vil også give os mulighed for at kvantificere, hvor langt fra disse forventninger en teori kunne være og stadig passe til dataene. Dette vil forhåbentlig give os mulighed for at udelukke mange andre teorier, " siger Medeiros.

"Jeg er ved at udvikle værktøjer, så vi faktisk kan bruge EHT-observationer til at teste, om Sgr A* er beskrevet af Kerr-metrikken, " tilføjede hun.

Medeiros' arbejde er en del af Event Horizon Telescope, eller EHT, et internationalt samarbejde, der for første gang forsøger at afbilde det supermassive sorte hul i midten af ​​vores galakse.