Lehet, hogy nem minden fekete lyuk rendelkezik szingularitással

Az általános relativitáselmélet törvényei szerint lehetséges, hogy egy tárgy olyan sűrűségű legyen, hogy semmi, még a fény sem tud elmenekülni tőle.

Ezt nevezzük fekete lyuknak, és a legfontosabb jellemzői között ott van az eseményhorizont, vagyis azzal a felület, amely elválasztja őket a világegyetem többi részétől, és amin túljutva nincs visszatérés. Illetve a matematika arra is utal, hogy a magjukban egy szingularitás van, ami ma is hatalmas fejtörés a szakértők számára. A szingularitás azért jelent nehézséget, mert az általunk ismert fizika törvényei csődöt mondanak. Az anyag sűrűsége ott végtelen, és ez egy olyan hely, ahol az általános relativitáselmélet és a kvantummechanika sem működik többé. A kutatók évtizedek óta próbálnak előállni egy alternatívával, hogy végre megszabadulhassanak a szingularitásoktól. Most egy új tanulmány azonban két új megoldást is javasol.

A fekete lyukak problémás, elfogadott nézetét standard fekete lyuknak nevezik. A két új javaslatot szabályos fekete lyukaknak és fekete lyukakat utánzóknak nevezik. A standard fekete lyuknak van egy szingularitása a középpontjában, egy eseményhorizontja és egy instabil fénygyűrűje, mint amilyet az M87* és a Sagittarius A*, a Tejútrendszer középpontjában lévő szupermasszív fekete lyuk esetében már megfigyeltek.

Fekete lyukról készült fantáziarajz. A kép csak illusztráció / Forrás: Pixabay

Egy szabályos fekete lyuknak meglenne a fénygyűrűje és a külső horizontja, de lenne egy belső horizontja is, amely a szingularitás helyett egy magot vagy egy féreglyuk bejáratát rejtené. Ez a téridő egy olyan régiója lenne, amely végtelen vagy véges időre csapdába ejti az anyagot. Az ezeket az objektumokat csak imitáló jelenségeknek elméletileg van fénygyűrűje, de nincs horizontja. Van felszíne, de ez nem jelenti azt, hogy szilárd felületnek kell lennie. Beengedhet dolgokat, és talán ez lehet az útja egy féregjáratba való bejutásnak ,vagy egy ultrakompakt csillaggal való találkozásnak.

A javaslatok minden bizonnyal nem léteznek, de vajon ez a két forgatókönyv valóban különbözik-e a szokásos objektumoktól, tekintve, hogy szingularitásokról már körülbelül egy évszázada nem hallottunk? Az IFLScience szerint a döntő dolog annak kidolgozása, hogy ezek az alternatívák rendelkeznek-e olyan hatásokkal, amelyek megkülönböztetik őket egymástól. Valami olyasmi, mint az Event Horizon Telescope fénygyűrűje, nem biztos, hogy sokat elárul erről.

Stefano Liberati, a SISSA kutatója szerint még nincs minden veszve. „A szabályos fekete lyukak, és különösen az utánzók soha nem teljesen azonosak a standard fekete lyukakkal, még az esemény horizonton kívül sem. Így az olyan megfigyelések, amelyek ezeket a régiókat vizsgálják, közvetett módon elárulhatnak valamit a belső szerkezetükről.”

Az asztrofizikai bizonytalanságok elrejthetik a megfigyelhető jeleket, ezért a csapat nem tud véglegesen válaszolni a kérdésekre. A gravitációs hullámok detektoraiból talán több felismerés születik, mivel azok a fekete lyuk egészét vizsgálják. „A jelenlegi és a tervezett megfigyelő műszerek további több évtizedes jövőbeli beérkező adatokat sejtetnek, ami rendkívül hasznos lesz ahhoz, hogy megtaláljuk a megoldást.”

Liberati közleményében megemlíti továbbá, hogy „igazán izgalmas időszak elé néz a gravitációkutatás. Olyan korszakba lépünk, ahol egy hatalmas és feltáratlan táj tárul elénk”.

Érdemes elolvasni:

Ha szeretnéd segíteni a HellóMagyar munkatársainak munkáját és a független újságírást,
itt tudod támogatni az oldalunkat