KOZMIČKE BOMBE

Crne rupe jednoga bi dana mogle eksplodirati?!

23.07.2014 u 08:59

Bionic
Reading

Ako je prostorno-vremenski kontinuum zrnate strukture, gravitacijsko urušavanje materije moglo bi se obrnuti, a crne rupe mogle bi se pretvoriti u kozmičke bombe, pokazao je novi rad dvojice fizičara

Prema teoriji koju su nedavno predstavili Carlo Rovelli i Hal Haggard sa Sveučilišta Aix-Marseille u Francuskoj, crne rupe mogle bi se na kraju svojih života transformirati u vlastitu suprotnost - u bijele rupe koje bi svu materiju što su je ikada proždrle izbacile u svemir. Teorija se temelji na još nepotvrđenoj kvantnoj gravitaciji, a u njoj je posebno zanimljivo to što elegantno rješava pitanje uništavaju li crne rupe informacije gutanjem tvari.

Prema novoj hipotezi prelazak crnih rupa u bijele započinje odmah nakon rađanja crnih rupa, međutim, budući da gravitacija u skladu s teorijom relativnosti razvlači vrijeme, vanjskim promatračima činilo bi se da su one nastavile postojati još milijardama ili trilijunima godina, ovisno o veličini.

Ako je fizičarski dvojac u pravu, malene crne rupe danas bi mogle već početi pucati poput svemirskih petardi, a njihove eksplozije mogle bi se registrirati kao izvori visokoenergetskih kozmičkih zraka i drugih oblika zračenja. Zapravo, prema novoj teoriji neke od dramatičnih eksplozija koje su pripisane supernovama mogle bi u stvarnosti biti samrtni izdisaji crnih rupa koje su se formirale nedugo nakon velikog praska.

Einsteinova opća teorija relativnosti predviđa da u zvijezdama na umoru proces urušavanja pod vlastitom težinom (nakon što su sagorjele nuklearno gorivo koje je u njima stvaralo pritisak iznutra), u jednom trenutku može postati tako nezaustavljiv da ga nijedna sila prirode ne može obrnuti. U tom trenutku rađaju se crne rupe i njihova okrugla površina poznata kao obzor događanja. Za vanjske promatrače zvijezda u njegovu središtu zauvijek nestaje jer ništa – ni svjetlost niti ikakva druga vrsta informacije ne može pobjeći njezinu moćnom gravitacijskom utjecaju koji je određen obzorom događanja.

Budući da materija iskrivljuje prostor, klasična opća teorija relativnosti predviđa da će se zvijezda u njemu nastaviti sažimati u tzv. singularnost – područje u kojem je materija neograničene gustoće, a prostor neograničeno razvučen. U takvim situacijama poznati zakoni fizike prestaju funkcionirati.

No mnogi fizičari vjeruju da bi u tom procesu u nekoj fazi mogli početi djelovati efekti kvantne gravitacije koji bi zaustavili urušavanje i spriječili pojavu neograničenosti koja se ne uklapa najbolje u fizikalne koncepte stvarnosti.

Prema jednom od glavnih pristupa u povezivanju kvantne teorije s gravitacijom, kojem je temelje, među ostalima udario i Rovelli, kvantnu prirodu mogao bi imati čak i prostorno-vremenski kontinuum, a ne samo gravitacija. On bi mogao biti istkan od malenih petlji koje se dalje više ne mogu dijeliti. Prema teoriji koja tek treba dobiti svoju eksperimentalnu potvrdu, ove petlje kvantne gravitacije za sve promatrače bile bi toliko sićušne da bi se prostor-vrijeme činio gladak i kontinuiran.

U svojem novom radu Rovelli i Haggard izračunali su da bi struktura petlji u određenom trenutku zaustavila daljnje urušavanje crnih rupa. Zvijezda koja se urušava dostigla bi fazu u kojoj daljnje sažimanje više nije moguće jer se petlje ne daju sabiti ni u što manje. One bi zapravo stvorile pritisak prema van koji su fizičari nazvali kvantnim odskokom pa bi se crna rupa pretvorila u bijelu rupu i eksplodirala.

Neki drugi fizičari već su napravili slične kalkulacije, no za cijeli svemir. One su pokazale da bi veliki prasak zapravo mogao biti jedan takav veliki odskok.

Ako se crne rupe u određenom trenutku uistinu pretvaraju u bijele i izbacuju sve progutano, to bi moglo riješiti jedno od najproblematičnijih pitanja fundamentalne fizike. Naime, Stephen Hawking još je 1970-ih izračunao da bi crne rupe trebale zračiti i postupno gubiti energiju sve dok ne nestanu. Ovo Hawkingovo zračenje značilo bi da su sve informacije koje su zajedno s materijom nestale u crnoj rupi trebale nestati zauvijek. To bi bilo protivno temeljnim principima kvantne teorije prema kojima informacije nikada ne mogu biti uništene.