Synkemmän mustan aukon sijaan: entä jos tähdet synnyttävät kokonaisia miniatyyriuniverumeja kuollessaan?

Ota nyt ihan rauhassa. Tutkijat saattavat just keksineet jotain, mikä saa aivosi sutimaan.

Klassinen tarina menee näin: kun supermassiivinen tähti lopettaa polttamisen, se romahtaa oman painovoimansa alla. Kaikki aine puristuu äärimmäisen pieneen pisteeksi eli singulariteetiksi, ja tuloksena on musta aukko. Kaikki tietävät mustat aukot, eikö? Nämä avaruuden imurit, jotka nielaisevat kaiken tieltään?

Mutta täällä on ongelma. Fyysikot ovat kamppailleet mustien aukkojen kanssa vuosikymmeniä. Miten miljardien Aurinkojen massainen kappale voi puristua äärettömän pieneen pisteeseen? Miten aika-avaruus voi kaareutua äärettömästi? Pointti on tässä: näissä äärimmäisissä oloissa tunnettu fysiikka yksinkertaisesti lakkaa toimimasta. Se on kuin yrittäisi lukea reseptiä, kun puolet aineksista on näkymättömiä.

Mustilla aukoilla on myös ikävä ominaisuus: ne piilottavat kaiken. Mitä tahansa menee mustan aukon tapahtumahorisontin sisäpuolelle, se katoaa ikuisiksi ajoiksi. Turhauttavaa, sanoisin.

Astu sisään gravasterit

Joten jotkut tutkijat ovat alkaneet tutkia vaihtoehtoista ideaa. Entä jos kohteet, jotka luulemme mustiksi aukoiksi, ovatkin jotain täysin muuta?

Kuvittele kappale, joka on lähes yhtä tiheä ja massiivinen kuin musta aukko. Se vetäisi puoleensa yhtä lujaa ja olisi yhtä vaikea havaita. Mutta ero on tässä: gravastereilla ei olisi sitä ongelmallista singulariteettia tai kaikkea peittävää tapahtumahorisonttia.

Sen sijaan gravastereiden pinnan alla olisi normaalia ainetta, mutta sen sisällä nich dark energy. Tiedätkö sen salaperäisen aineksen, joka muodostaa noin 68 prosenttia universumista ja kiihdyttää sen laajenemista? Dark energy tuottaa ulospäin suuntautuvaa painetta, joka taistelee painovoimaa vastaan ja saattaa estää täydellisen romahduksen.

Kuulostaa melko siistiltä, eikö? Mutta kysymys on: miten nämä oikeasti voisivat muodostua? Tämä on askarruttanut tutkijoita noin 25 vuotta.

Uusi ratkaisu: pikkuruiset universumit

Kaksi teoreettista fyysikkoa, Daniel Jampolski ja professori Luciano Rezzolla, ovat juuri julkaisseet sen, minkä he kutsuvat ensimmäiseksi dynaamiseksi ratkaisuksi Einsteinin yhtälöihin. Se selittää, miten romahtava tähti voisi tuottaa gravasterin.

Ja heidän vastauksensa? Kun massiivinen tähti romahtaa, se saattaa käynnistää pienen universumin syntymisen romahtavan aineen sisällä. Tämä pikkuruinen universumi ei olisi kovin erilainen kuin oma alkuräjähdyksemme. Kuten meidän kosmoksessamme, pimeä energia ajaisi sen laajenemista.

Kun tämä miniuniversumi laajenee, se työntää ulospäin painovoiman sisäänpäin vetävää voimaa vastaan. Syntyy kosminen vetovoimataistelu, joka voi pysäyttää romahduksen ennen mustan aukon muodostumista. Lopputulos? Vakaa gravasteri — täydellinen tasapaino tähden aineen romahduksen ja sisäuniversumin laajenemisen välillä.

Kuten Jampolski asian muotoilee: "Pikkuruisen universumin alkuräjähdys voi tapahtua vasta, kun tähti on jo romahtanut melkein mustan aukon rajalle." Tämä on yksi runollisimmista kosmisen fysiikan kuvauksista, jonka olen kuullut.

Miksi tällä on merkitystä

En väitä ymmärtäväni kaavaa tässä (eivätkä useimmat muutkaan), mutta ymmärrän, miksi tämä on jännittävää.

Kun aine puristuu näihin äärimmäisiin tiheyksiin, olemme alueella, jossa nykyinen fysiikka ei pärjää. Tilaa on täysin uusille ilmiöille, joita emme ole vielä kuvitelleet. Jampolskin sanoin: "On helpompi kuvitella, että alkuräjähdys tapahtuu vasta hyvin myöhäisessä vaiheessa, kun aine on jo puristunut äärimmäiseen tiheyteen, mikä synnyttää uusia vaikutuksia."

Professori Rezzolla korostaa tärkeää pointtia: vaihtoehtojen tutkiminen ei tarkoita, että tutkijat hylkäävät mustat aukot. "Vaihtoehtojen etsiminen ei pitäisi merkitä epäluuloa mustia aukkoja kohtaan, jotka edelleen edustavat luonnollisinta ja yksinkertaisinta ratkaisua gravitaatioromahduksen kohtalolle." Mutta hän korostaa, että hyvä tiede tarkoittaa avointa mieltä sen suhteen, mitä emme täysin ymmärrä.

Historia opettaa, ettei ole tavatonta, että jälkimmäisestä tulee entinen — eksoottiset ideat usein lopulta vakiintuvat hyväksytyksi standardiksi. Muistatko, kun mustat aukotkin vaikuttivat naurettavalta idealta? Nyt meillä on oikeita kuvia niistä.

Lopputulos

Tässä on villi mahdollisuus, jonka tämä tutkimus avaa: joka kerta kun massiivinen tähti kuolee, se ei ehkä olekaan loppu. Se voi olla alku. Uusi universumi saattaa avautua juuri nyt, piilossa sen sisällä, minkä luulimme olevan musta aukko. Meidän universumimme on saattanut alkaa näin — syntynyt jonkin romahtamisesta edellisessä kosmoksessa.

Kuinka siistinä pidät tätä?

Saattaisimme elää vauvauniversumissa, ympäröiminä lukemattomilla muilla, joita emme koskaan voi nähdä. Universumi juuri tuli paljon kiinnostavammaksi.