Crne rupe, koje su se nekad smatrale tek teoretskim konstrukcijama izvedenim iz Einsteinove opće teorije relativnosti, danas su široko priznate kao stvarni objekti u svemiru, ravnopravni zvijezdama, planetima i galaksijama. Međutim, unatoč tom priznanju, njihova priroda ostaje obavijena velom misterija, slično kao u vrijeme kada je njemački teoretičar fizike Karl Schwarzschild prvi put eksperimentirao s Einsteinovim jednadžbama, sugerirajući mogućnost postojanja prostorno-vremenskih “rupa” iz kojih nema povratka.
Misterije crnih rupa
U potrazi za dubljim razumijevanjem crnih rupa, fizičari Daniel Jampolski i Luciano Rezzolla s Goethe Sveučilišta u Frankfurtu ponovno su analizirali osnovne jednadžbe koje opisuju ove enigmatične svemirske fenomene. Njihovo istraživanje rezultiralo je razvojem nove, intuitivnije teorijske predodžbe, iako ništa manje neobične.
Tradicionalni prikazi crnih rupa često uključuju paradokse i nesuglasice unutar postojećeg fizikalnog okvira. Nasuprot tome, Jampolski i Rezzolla predstavili su koncept gravitacijski zarobljenog “mjehura (bubble)” materije koji može sadržavati dodatne ugniježđene mjehuriće, predstavljajući radikalno novi pogled na strukturu crnih rupa.
Nove spoznaje
“Zadivljujuće je što, čak i stotinu godina nakon Schwarzschildovog prvog rješenja jednadžbi iz Einsteinove opće teorije relativnosti, još uvijek otkrivamo nove spoznaje,” izjavio je Rezzolla. “To je kao pronalazak zlatnika na već dobro istraženom putu.”
Crne rupe, s njihovom sposobnošću da “progutaju” bilo koji oblik materije unutar određene granice poznate kao Schwarzschildov polumjer, predstavljaju ključni izazov za fizikalne teorije, posebno kada je riječ o pitanju što se događa s materijom koja prelazi tu granicu. Suvremena fizika još uvijek traži odgovore na pitanja koja nastaju na sjecištu kvantne mehanike i teorije relativnosti.
Godine 2001., u pokušaju da prevladaju ove izazove, kvantni fizičar Pawel Mazur i astrofizičar Emil Mottola razvili su koncept gravitacijski kondenzirane zvijezde, ili “gravastara“, koji opisuje iznimno tanak sloj materije napuhan tamnom energijom. Ovaj model, dok s vanjske strane nalikuje crnoj rupi, unutrašnjosti pruža elegantno rješenje problema povezanog s gubitkom informacija i izbjegava potrebu za postojanjem singulariteta.
Gravastar i nestar
Inovacija Jampolskog i Rezzolle nadograđuje na koncept gravastara, predstavljajući “nestar” – strukturu u kojoj se jedan gravastar nalazi unutar drugog, slično ruskoj lutki matrjoški. “Nestar je poput matrjoške,” objašnjava Jampolski, dodajući novu dimenziju u teorijsko razumijevanje crnih rupa.
Iako praktična primjena ovih teorijskih modela još uvijek ostaje izvan dosega suvremene astronomije, njihova vrijednost leži u mogućnosti da prošire naše razumijevanje temeljnih principa svemira. “Iako još uvijek ne znamo kako bi gravastar mogao nastati, istraživanje ovih teoretskih modela pomaže nam da bolje razumijemo crne rupe,” zaključuje Rezzolla.
