Tévedhetett Einstein a fekete lyukakkal kapcsolatban, és ez mindent megmagyarázna

A fekete lyukak a világegyetem legkülönlegesebb objektumai. Gravitációjuk olyan erős, hogy még a fény sem képes kiszabadulni a fogságából, ami miatt egy ponton túl nem lehet sem mérni, sem pedig megfigyelni őket. Emellett számos paradoxon kapcsolódik hozzájuk, amelyek feloldása lehetetlennek tűnik. Egy új tanulmány azonban olyan elméletet vet fel, ami megváltoztathatja mindazt, amit a fekete lyukakról tudunk.

A Physical Review D című tudományos lapban megjelent publikáció szerint a fekete lyukak valójában fagyott csillagok lehetnek, olyan csillagok elméleti maradványai, amelyek kihűltek, és már nem bocsátanak ki magukból sem fényt, sem pedig hőt. A fekete törpének nevezett csillagok ezen égitestek életének utolsó stációját jelentik.

A tudósok általában úgy vélik, hogy a fekete törpék kialakulásához több billió évre van szükség. Mivel az univerzum még csak 13,7 milliárd éves, így elvileg egyetlen fagyott csillag sem létezik benne. Az izraeli Ben-Gurion Egyetem tudósai elkezdték megvizsgálni a fekete törpék és a fekete lyukak közötti hasonlóságokat, és azt találták, hogy elméletük számos, a hagyományos fekete lyukhoz kapcsolódó paradoxont ​​megold – írja az Interesting Engineering.

NASA Hubble Space Telescope / Unsplash

A fekete lyukakkal kapcsolatban a tudomány eddig Albert Ensteins 1915-ös relativitáselméletét vette alapul. Einstein szerint a fekete lyuknak két fő jellemzője van. Először is egy végtelen sűrűségű pontot tartalmaz a középpontjában, amelyet szingularitásnak neveznek. Másodszor, a fekete lyuknak van egy eseményhorizontja – ez az a határ, ahonnan már a fény sem tud elszökni.

Bár ez az elmélet széles körben elfogadott, néhány nagy kihívással is szembesült. Például a megfigyelések azt sugallják, hogy a végtelen nem létezik a természetben, ezért tekintenek mindent végesnek a fizikában. Egy másik ellentmondás Stephen Hawking sugárzási paradoxonából fakad, amely azt sugallja, hogy a fekete lyukak sugárzást bocsáthatnak ki, és az idő múlásával lassan tömeget veszíthetnek, ami végül a teljes elpárolgásukhoz vezet. Ez azonban ellentétes Einstein elméletével, miszerint a fekete lyukakból soha semmi nem kerül ki.

Szintén problémát jelent az, hogy ha a fekete lyuk elpárolog, akkor az azt alkotó anyag megsemmisül. Ez azonban sérti az információ megmaradásának tételét, amely kimondja, hogy az információt, akárcsak az anyagot, nem lehet sem létrehozni, sem megsemmisíteni. Az információmegőrzés képezi a kvantummechanika alapját is.

Az izraeli kutatók szerint azonban a paradoxonok feloldhatóak, ha a fekete lyukak valójában fagyott csillagok, amelyekből hiányzik a szingularitás és az eseményhorizont. A kutatók tanulmányukban kimutatták, hogy a fekete lyukak termodinamikai tulajdonságainak, például entrópiájának és hősugárzásának elméleti értékei hasonlóak a fagyott csillagokéhoz.

Ramy Brustein, a tanulmány vezető szerzője szerint a fagyott csillagok ultrakompakt asztrofizikai objektumok, amelyek mentesek a szingularitásoktól, nincs horizontjuk, de képesek utánozni a fekete lyukak összes megfigyelhető tulajdonságát. Márpedig ha a fekete lyukak fagyott csillagok, akkor ugyanazok a végességgel kapcsolatos szabályok vonatkoznak rájuk, mint bármi másra is a természetben.

Az eseményhorizont hiánya azt sugallja, hogy a részecskék képesek elszökni a csillagokból, ami megmagyarázná Hawking elméletét.

Egyelőre nincs olyan közvetlen bizonyíték, ami arra utal, hogy a fekete lyukak valójában fekete törpék. Ehhez további vizsgálatokra van szükség, de az biztos, hogy az univerzum nagy rejtélye oldódhatna meg, ha bebizonyosodna, hogy a kutatóknak igaza van. És valószínűleg még annál is több kérdést vetne fel, mint amennyivel most dolguk van.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.