Mi történik egy fekete lyuk közepében?

A fekete lyuk középpontjában lévő szingularitás a végső senkiföldje. Ez egy hely, ahol az anyag végtelenül apró pontba tömörül, az idő és tér fogalma pedig megszűnik létezni. És valójában nem is létezik. Valaminek helyettesítenie kell a szingularitást, de nem tudjuk pontosan, minek.

Van azonban néhány lehetőség a Space.com szerint.

Hipotézis hipotézis hátán

Lehet, hogy egy fekete lyuk mélyén az anyag nem préselődik össze egy végtelenül apró pontra. Ehelyett az anyagnak létezhet a lehető legkisebb konfigurációja, a lehető legkisebb térfogaton.

Ezt Planck-csillagnak nevezik, és egy elméleti lehetőség, amelyet a hurok-kvantumgravitáció alapján vázoltak fel, amely maga is egy erősen hipotetikus javaslat a gravitáció kvantumváltozatának létrehozására. A hurok-kvantumgravitáció világában a tér és az idő kvantált. Eszerint a körülöttünk lévő világegyetem apró darabokból áll, de olyan hihetetlenül apró mértékben, hogy a mozgásunk egyenletesnek és folyamatosnak tűnik.

A téridőnek ez az elméleti tömörsége két előnnyel jár. Az egyik, hogy a kvantummechanika álmát a végső következtetésig viszi, és a gravitációt természetes módon magyarázza meg. Másodszor pedig lehetetlenné teszi, hogy a fekete lyukak belsejében szingularitások alakuljanak ki.

Ahogy az anyag összenyomódik egy összeomló csillag hatalmas gravitációja alatt, ellenállásba ütközik. A téridő diszkréciója megakadályozza, hogy az anyag a Planck-hossznál (kb. 1,68×10^-35 méter) kisebb területet érjen el. Az összes anyag, amely valaha a fekete lyukba esett, egy ennél nem sokkal nagyobb gömbbe tömörül. Teljesen mikroszkopikus, de biztosan nem a szó szoros értelmében véve végtelenül apró.

A folyamatos tömörítéssel szembeni ellenállás végül arra kényszeríti az anyagot, hogy feloldódjon, azaz felrobbanjon, így a fekete lyukak csak ideiglenes objektumok lesznek. De a körülöttük lévő rendkívüli időtágulási hatások miatt a mi nézőpontunkból a külső világegyetemben több milliárd, sőt trillió évbe telik, mire felrobbannak. Tehát egyelőre minden rendben van.

Gravacsillag? Az mi, egy rákkeltő anyag?

A szingularitás felszámolására tett másik kísérlet, amely nem a kvantumgravitáció nem tesztelt elméleteire támaszkodik, gravacsillag néven ismert. Ez annyira elméleti koncepció még, hogy a helyesírás-ellenőrző a szót sem ismerte fel. Már ha lenne helyesírás-ellenőrzőm.

A különbség a fekete lyuk és a gravacsillag között az, hogy az utóbbi szingularitás helyett sötét energiával van tele. A sötét energia egy olyan anyag, amely áthatja a téridőt, és azt kifelé tágulásra készteti. Ez sci-finek hangzik, de valóságos. A sötét energia jelenleg is működik a tágabb kozmoszban, és az egész világegyetemünk tágulásának gyorsulását okozza.

Amikor az anyag egy gravacsillagba esik, nem képes ténylegesen áthatolni az eseményhorizonton a belsejében lévő sötét energia miatt, és ezért csak a felszínen ‘lóg’. A fekete lyuk eseményhorizontja az a pont, ahonnan nincs visszatérés. Ez az a határ, amelyen túl semmi, még a fény sem tud elmenekülni. A felszínen kívül azonban a gravacsillagok úgy néznek ki és úgy viselkednek, mint a normál fekete lyukak.

Az összeolvadó fekete lyukak gravitációs hullámdetektorokkal végzett legújabb megfigyelései azonban potenciálisan kizárják a gravacsillagok létezését, mivel az összeolvadó gravacsillagok más jelet adnak, mint az összeolvadó fekete lyukak, és az olyan eszközök, mint a LIGO (a Lézer Interferométeres Gravitációs-Hullám Obszervatórium) és a Virgo napról napra egyre több példát észlelnek. Bár a gravacsillagok nem egészen kizártak a vliágegyetemünkben, határozottan vékony jégen mozognak a valóság és a fikció között.

Fehér lyuk?

A Planck-csillagoknak és a gravacsillagoknak lehet, hogy menő nevük van, de ettől nem lesznek valóságosabbak egy elméletnél. Talán van egy sokkal hétköznapibb magyarázat a szingularitásokra, amely a világegyetemünk fekete lyukairól alkotott árnyaltabb, és reálisabb képen alapul.

A végtelen sűrűségű egyetlen pont elképzelése az álló, nem forgó, töltés nélküli, meglehetősen unalmas fekete lyukakról alkotott elképzelésünkből származik. A valódi fekete lyukak ennél azért sokkal érdekesebbek, különösen, ha forognak.

Egy forgó fekete lyuk pörgése gyűrűvé feszíti a szingularitást. Ráadásul Einstein általános relativitáselméletének matematikája szerint, ami az egyetlen ilyen módszer, amivel rendelkezünk, ha egyszer áthaladunk a gyűrűs szingularitáson, belépünk egy féreglyukon, és egy fehér lyukon keresztül, ami a fekete lyuk poláris ellentéte, ahová semmi sem tud belépni, és az anyag fénysebességgel száguld ki, az univerzum egy teljesen új és izgalmas részébe kerülünk.

Érdemes elolvasni:

• A NASA olyan aszteroidához akar eljutni, amely mindnyájunkat milliárdossá tenne
• Óriási kozmikus robbanás törölhette volna el az egész Naprendszert