Fekete lyuk helyett buborék

Az Egyesült Államok Energiaügyi Hivatalának kutatói feltevése szerint az űrbeli fekete lyukak valójában nem lyukak, sokkal inkább buborékokhoz hasonlatosak.

Emil Mottola a hétvégén ismertette új magyarázatát a fekete lyukakkal kapcsolatban az Amerikai Fizikai Társaság éves ülésén, szerzőtársával Pawel Mazurral. A kutatók magyarázata újradefiniálja a fekete lyukakat, nem úgy, mint űrbéli "lyukak" ahol az anyag és a fény megmagyarázhatatlanul eltűnik egy másik dimenzióba, ehelyett egy gömbölyű ürességként értelmezik, amit az anyag egy rendkívül tartós formája vesz körül, amilyet még soha nem tapasztaltak a Földön. Mazur és Mottola Gravastarként (Gravitációs Vákum Csillag) említik ezeket a rendkívüli objektumokat.


A Gravastar magyarázat segít választ találni olyan elbizonytalanító kérdésekre, melyeket a fekete lyukak leírása vetett fel. Az asztrofizikai magyarázatok szerint a fekete lyuk egy csillag összeomlásából keletkezik. A haldokló csillag anyaga a tér egy parányi részét birtokolja és olyan elképesztő gravitációs mezőt hoz létre, amiből semmi sem szabadulhat, még a fény sem. Mottoláék arra utalnak, hogy az összeomlás egy foka valóban a haldokló csillagban történik, ám az csak egy bizonyos pontig folytatódik. Ezen a ponton a csillag heves gravitációja a csillag anyagát teljesen új állapotba transzformálja. Mottola ezt az állapotot a Bose-Einstein kondenzátumhoz hasonlatosként írja le, ez az állapot, melyet a laboratóriumokban figyeltek meg, az utóbbi években a tudományos izgalom tárgyává vált.

A Földön a Bose-Einstein kondenzátum akkor alakul ki, amikor az anyagot rendkívül alacsony hőmérséklet éri, megközelítve az abszolút nullát - ez az elméleti hőfok, ahol minden atomi mozgás abbamarad. A lehűléskor az anyagot felépítő atomok egy furcsa új állapotba lépnek. Mind ugyanabba az energia-, vagy kvantumállapotba kerülnek, és egy anyagfoltba egyesülnek, melyet "szuperatomnak" neveznek. A Bose-Einstein kondenzátum tulajdonságainak megértésén rengeteg fizikus dolgozik.

Mottola és Mazur szerint a haldokló csillagok az "eseményhorizontig" omlanak össze, lényegében ez az a pont, ahonnan már nincs visszatérés azon objektumoknak, melyek beléptek a fekete lyuk gravitációs mezőjébe. Ezen a ponton jön létre a Gravastar. A kutatók szerint a csillag anyaga egy ultravékony, ultrahideg és ultrasötét anyaghéjat hoz létre, ami gyakorlatilag megsemmisíthetetlen. A belsejében uralkodó gravitációs energia a Bose-Einstein kondenzátumhoz hasonló, bár ez a belsejében jelenik meg egy vákum buborékként.

"Az anyag ezen új formája nagyon tartós, mégis rugalmas, mint egy buborék, bármi, amit csapdába ejt gravitációjával és magába zúz, eltűnik és a Gravastar héjába olvad" - magyarázta Mottola. "Ennek ellenére bármilyen anyagot, ami a felszínére rakódik, kisugározhatja az energia egy másik formájaként, melyek a Gravastarokat sokkal erősebb sugárzás kibocsátóvá teszik, mint a fekete lyukakat, ami egyszerűen csak elnyeli az anyagot"

A Gravastar belseje egy teljesen elgörbített tér-idő lehet (A hagyományos három dimenzió plusz az idő). A kutatók szerint ez a belső tér kifelé ható erőt fejt ki a héjra, ami hozzáadódik a tartósságához.

A Gravastar elmélet megoldana egy hatalmas dilemmát, amit a fekete lyuk elmélet szült. A fekete lyukak esetében a létrejövő entrópia szinte végtelen lenne. A fizikusok évek óta küzdenek a megindokolásával, a Gravastarok esetében viszont az entrópia nagyon alacsony lenne.