Crne rupe možda nisu tako ‘jednostavne’ kao što smo mislili

Crne rupe možda nisu tako ‘jednostavne’ kao što smo mislili

Crne rupe su motori haosa, koji krvare zračenje po kosmosu dok lopatom zabacuju razmazana creva mrtvih zvezda u svoje stomake bez dna. Ali kada dođe do toga, čak i najveće crne rupe izgledaju kao relativno jednostavne zveri.

Za razliku od svake druge zvezde, planete i stene u Univerzumu, sve što treba da znate o tihoj, usamljenoj crnoj rupi može se napisati pod tri tačke: masa, ugaoni moment i naelektrisanje – barem, prema metaforičkom imenu ‘teorema bez kose’.

Jednom kada se sjajna masa zvezdane prašine sruši u tačku nezamislive gustine, nekadašnja složena mešavina elemenata nestaje u jamu bez povratka, efektivno pretvarajući svaku crnu rupu u istu stvar. U stvari, svi se oni mogu opisati jednom kratkom, jednostavnom jednačinom koja se zove Kerovo rešenje.

„Kosa“ se odnosi na sve ostale informacije o materiji koja je formirala crnu rupu ili se uvlači u nju – prema našem shvatanju, sve bi trebalo da teče jednosmernom ulicom pored horizonta događaja crne rupe, ne ostavljajući dlake na povežite creva crne rupe sa spoljašnjim Univerzumom.

Ali možda smo malo prenagli. Tim istraživača sa Univerziteta Sautempton i Univerziteta Kembridž u Velikoj Britaniji i Instituta kosmosnih nauka Univerziteta u Barseloni (ICCUB) u Španiji identifikovao je okolnosti pod kojima bi crne rupe mogle postati malo… dlakave.

Teorema bez dlake se oslanja na nekoliko osnovnih pretpostavki o njihovoj izolaciji u svemiru, a na osnovu zapažanja gravitacionih talasa koji se izlivaju iz njihovih sudara, čini se da za sada važi.

Ali ovaj novi rad opisuje neke scenarije u kojima bi ova jedinstvenost mogla biti narušena.

Karakteristična ‘ćelavost’ crne rupe je u jednom delu odlika njene dominacije nad njenim neposrednim susedstvom.

Ključna pretpostavka ovde je da je prostor oko crne rupe ‘prazan’, bez energije koja utiče na crnu rupu ili materiju koja se uvlači u nju.

Čak i u prisustvu stvari kao što su okolne zvezde ili druge crne rupe, sistem će se kovitlati i izbijati iz ravnoteže nekoliko milenijuma pre nego što se smesti u istu, jednostavnu jednu rupicu u prostor-vremenu.

Ipak, istraživači sugerišu da ako svaki član binarnog sistema crne rupe proguta dovoljno materijala određenog naboja, oni bi, teoretski, i sami trebali postati dovoljno nabijeni, dovoljno da odbiju svog partnera.

Kako tim piše u svom radu, ako bi odbojnost uravnotežila privlačnost, mogli bi da se nađu u stabilnoj ravnoteži, stvarajući jednu moćnu zver sa više horizonata – bez narušavanja opšte teorije relativnosti.

Sa naše tačke gledišta ovde na Zemlji, ova savršena kombinacija privlačnosti i odbijanja učinila bi da dve crne rupe izgledaju kao jedna. Slično kao što bi slična jaja poređana u kutiji za jaja mogla da sakriju dupla žumanca, usamljene crne rupe koje trenutno proučavamo mogu imati malo složeniji sastav.

Univerzum bi mogao imati još jednu silu u obliku kosmološke konstante, prema ovoj najnovijoj analizi. Misteriozni ‘potisak’ iza ovog širenja prostora koji nazivamo tamnom energijom takođe bi mogao biti dovoljan da spreči spajanje nekih crnih rupa određenih masa, za razliku od onih parova odgovarajuće naelektrisanih crnih rupa.

Iako ovo zvuči jednostavno, orbitalne crne rupe savršeno izbalansirane na strujama prostorno-vremena ne izgledaju moguće na prvi pogled, barem prema trenutnim teoremama.

Ipak, prema istraživačima, te teoreme nisu bez nekoliko sopstvenih ograničenja.

Da bi zaronili dovoljno duboko u matematiku da bi koncept zaista stavili na test, matematičari koji stoje iza studije gradili su intuitivne primene fizike stare škole primenjene na dve identične, nerotirajuće, nenaelektrisane mase, koje zatim rešavaju pomoću Ajnštajnovo teoretisanje, pre analize svojstava hipotetičkog para.

Otkrili su da bi termodinamička svojstva takvog partnerstva zaista učinila dve crne rupe u orbiti nestabilnim, što zvuči kao loša vest za pronalaženje bilo kakvih primera ovih specijalnih binarnih sistema u stvarnom svetu.

Ali generalizujući jednačine uključivanjem crnih rupa koje se okreću u suprotnim smerovima, pokazali su da se tako egzotične ‘dlakave’ crne rupe mogu zadržati, maskirajući se kao usamljeni, dosadni stari primerak.