Da li je odgonetnuta najveća tajna crnih rupa?

Istraživači ove objekte nazivaju "Plankovim zvezdama" i veruju da mogu odgovoriti na važno pitanje u modernoj fizici: paradoks informacija, ili šta se događa sa informacijom sadržanoj u materiji kada upadne u crnu rupu.

Ideja bi konačno mogla da zaokruži kvantnu mehaniku i opštu teoriju relativnosti Alberta Ajnštajna.

Crne rupe su delovi svemira koji imaju tako veliku gustinu da ništa, pa ni svetlost, ne može da im pobegne.

Većina njih je, smatraju naučnici, nastala na kraju života velikih zvezda, kada je unutrašnji pritisak nedovoljan da se odupre sopstvenoj gravitaciji, zbog čega se zvezda urušava pod sopstvenom težinom.

Većina stručnjaka veruje da pošto ništa ne može da zaustavi to urušavanje, nastaje singularitet – regija u kojoj je postignuta beskonačna gustina.

Međutim, ova hipoteza ima svoje nedostatke.

Pošto se zakoni fizike više ne primenjuju na oblast beskonačne gustine, niko ne zna šta bi se tačno desilo u crnoj rupi.

Stiven Hoking je početkom sedamdesetih izložio tezu da crne rupe mogu postepeno isparavati i nestati.

Ali, šta se u tom slučaju dešava sa informacijom sadržanom u objektu koji upadne u crnu rupu?

Prema opštoj teoriji relativnosti, informacija ne može tek tako nestati. Zato taj "paradoks informacije" već decenijama muči istraživače.

Karlo Roveli sa Univerziteta u Marseju i Frančesko Vidoto sa Radbaud univerziteta u Holandiji pokušali su da odgovore na te nedoumice istražujući ideju da svemir koji je, pretpostavlja se, nastao iz Velikog praska, zapravo nastao, zbog efekata kvantne gravitacije, naglim širenjem nakon ranije faze kontrakcije.

"Kvantni gravitacioni efekti dovode do maksimalno kompaktnog stanja materije, a ne singulariteta", kaže Vidoto.

Na taj način, svemir bi "eksplodirao" kada gustina energije materije dostigne Plankovu skalu, izazivajući ponovno širenje svemira, a možda i njegovo ponovno urušavanje.

Slična ideja sada se odnosi i na materiju zvezde koja umire.

Istraživači kažu da bi kvantni efekti, slični onima koji sprečavaju propadanje elektrona u jezgro atoma, mogli sprečiti urušavanje zvezde pre nego što se ona smanji u tačku singulariteta.

Zvezda bi tako postala super-kompaktan objekat, a zatim se naglo proširila tokom procesa isparavanja crne rupe i na posletku eksplodirala.

Tako bi bilo oslobođeno sve što je upalo u crnu rupu.

"Crna rupa ima ogroman ostatak – Plankovu zvezdu – a to nam omogućava da razumemo isparavanje crnih rupa u poslednjoj fazi njihovog života bez paradoksa. Paradoksi nisu deo prirode; oni su znak nepotpunog znanja", kaže Vidoto.

Roveli se slaže s tim.

"Informacija nikad nije previše koncentrovana i može pobeći eksplozijom zvezde", kaže on.

"Sada smo suočeni sa izuzetnom mogućnošću: ako se u crnim rupama materija urušava, a zatim eksplodira, to širenje bi bilo spektakularan događaj. Postoji mogućnost, dodaje on, da su astronomi već videli Plankovu zvezdu u obliku izuzetno snažnih bljeskova gama zračenja.

Na posletku, ako njihova hipoteza bude potvrđena, to će biti dokaz postojanja kvantne gravitacije, kaže Oreli Baro sa Univerziteta Žozef Furije u Grenoblu, koji nije učestvovao u istraživanju.

"Rad pokazuje da možda postoje eksperimentalne posledice kvantne gravitacije. To bi bilo fascinantno", kaže on.

Sledeći korak je pronalaženje adkevatnog opisa kvantnog gravitacionog procesa koji vodi do "velike eksplozije", možda uz pomoć tačne kompjuterske simulacije.