Melnie caurumi var pārvērsties baltajos, apgalvo zinātnieki 6
Autors – Vilma Veldre
2013. gada oktobrī pētnieki nāca klajā ar teoriju, kas piedāvāja melnos caurumus uzskatīt par nemirstīgiem, mūžīgiem. Tagad astrofiziķi piedāvā jau citu versiju. Jaunā pētījuma autori uzskata, ka melnie caurumi mēdz uzsprāgt un pēc tam pārvērsties tā dēvētajos baltajos caurumos, kas izstaro uz āru visu to matēriju, enerģiju un informāciju, ko bija sevī uzsūkuši iepriekšējā savas evolūcijas posmā.
Jaunā hipotēze balstīta pagaidām vēl absolūti nepierādītajā un katrā ziņā strīdīgajā kvantu gravitācijas teorijā, taču astrofiziķi teorētiķi uzskata, ka balto caurumu modelis var sniegt atbildi uz jautājumu par to, vai melnie caurumi patiešām iznīcina visu to matēriju, ko savulaik iesūkuši sevī, un vai patiešām tie neatgriezeniski iznīcina arī visu sevī uzņemto informāciju.
Jaunais modelis tagad piedāvā to, ka “baltais caurums” uzsprāgstot izgrūdīs izplatījumā savulaik melnā cauruma iesūkto materiālu. Pētnieki ir pārliecināti, ka melnā cauruma pāreja baltajā caurumā notiek tūlīt pēc melnā cauruma veidošanās sākšanas momenta, taču, tā kā gravitācija izstiepj laiku, novērotāji no malas var redzēt, ka melnais caurums dzīvo miljardiem vai pat triljoniem gadu, atkarībā no tā izmēra, lai gan patiesībā tas jau sen evolucionējis un ir gluži citāds.
Ja šī hipotēze ir patiesa, tad mikroskopiskie melnie caurumi, kas veidojušies visagrīnākajā mūsu Visuma veidošanās stadijā, patlaban visviet uzsprāgst gluži kā gigantiskas petardes. Tie var būt arī noslēpumainā kosmiskā augstas enerģētikas starojuma avoti. Turklāt tas, ko astronomi tagad uzskata par supernovu uzliesmojumiem, patiesībā var būt tieši to melno caurumu, kas izveidojušies neilgi pēc Lielā sprādziena, “pēdējā izelpa”.
Jāatgādina, ka tagad jau nopietni un pamatoti apšaubītā Alberta Einšteina relativitātes teorija pauž: kad mirstoša zvaigzne kolapsē, tā aizkļūst līdz punktam, kad kolapss jau kļuvis neatgriezenisks un vairs neviens dabas spēks to nevar apturēt. Un tieši šajā mirklī zvaigzne pārvēršas par melno caurumu, kas iesūc sevī matēriju un pat gaismu, kas patrāpījusies tuvumā. Savukārt vispārējā relativitātes teorija paredz to, ka kolapss noved līdz singularitātes punkta izveidošanai, un tā rezultātā veidojas laiktelpas izkropļojums. Šajā punktā matērija būs bezgalīgi blīva, bet telpa bezgalīgi izliekta. Tādā apgabalā fizikas likumiem vispār nevajadzētu darboties.
Daudzi pētnieki ir pārliecināti, ka noteiktā posmā šajā procesā vajadzētu stāties spēkā kvantu gravitācijas efektiem, kas neļauj rasties nekam bezgalīgam. Vienu no vērā ņemamākajām pieejām kvantu teorijas un gravitācijas teorijas sapludināšanai piedāvājis franču fizikas teorētiķis Karlo Roveli. Viņaprāt, kvantējas ne tikai gravitācija, bet arī pati laiktelpa, proti, tā sastāv no mikroskopiskām cilpiņām, kuras vairs nav iespējams sadalīt sīkāk. Šīs cilpas “cilpveida kvantu gravitācijā” ir tik sīkas, ka ikvienam novērotājam laiktelpa vienalga izskatīsies gluda un nepārtraukta. Jaunā pētījuma autors Roveli aprēķinājis, ka Visuma cilpveida struktūra ir pretrunā ar melnā cauruma neizbēgamo kolapsu. Atbilstoši šim jaunajam modelim kolapsējošai zvaigznei jāsasniedz stadija, kurā tā vairs nevar vairāk saspiesties, jo cilpiņas nav saspiežamas līdz mazākam izmēram par to, kādā tās jau ir. Tā vietā tās vienkārši uzrādīs spiedienu. Un tad notiks kvantu lēciens, kas melno caurumu pārvērš baltajā.
Tā vietā, lai melnais caurums būtu pārklāts ar patieso notikumu horizontu, tas paslēpj notikumus sevī tā dēvētajā redzamajā horizontā. Un šeit Roveli pilnībā piekrīt nesen Stīvena Hokinga izvirzītajai teorijai par to, ka melnajiem caurumiem nemaz nav notikumu horizonta, jo to eksistence ir pretrunā ar kvantu mehānikas likumiem.
Daži “cilpiņu kvantu gravitācijas” hipotēzes atbalstītāji pat veikuši analoģiskus aprēķinus visam Visumam, un tie apliecinājuši, ka tādā gadījumā Lielais sprādziens patiesībā bijis liels kvantu lēciens. Roveli paudis, ka, viņaprāt, tāds Visuma vēstures modelis esot vistuvākais patiesībai. Kopā ar kolēģiem viņš arī konstatējis, ka transformācijas process var pilnībā risināties ierobežotā laiktelpas apgabalā. Savukārt viss, kas atrodas ārpus šā apgabala, pakļaujas klasiskajiem Einšteina likumiem.
Tiesa, pilnībā atklāts paliek jautājums par to, cik ilgs laiks paiet līdz tam, kad melnais caurums kolapsē un pārvēršas baltajā. Roveli uzskata, ka šis process risinās dažas sekundes tūkstošdaļas, lai gan, kā jau minēts, novērotājam no malas liksies, ka viss notiek krietni vien lēnāk. Ja paša novērotāja laiks ritētu ātrāk, tad visiem kaut kad tapušajiem melnajiem caurumiem vajadzētu uzsprāgt un izzust, bet – tas jau ir pretrunā ar astrofiziskajiem novērojumiem. No otras puses, tajā gadījumā, ja novērotāja laiks būtu pārlieku ilgs, pārvēršanās baltajā caurumā būtu neloģiska, jo melnie caurumi jau sen būtu iztvaikojuši tā dēvētā Hokinga starojuma dēļ.
Atbilstoši Roveli aprēķiniem melnajam caurumam, kura masa ir ekvivalenta Saules masai, paies aptuveni tūkstotis triljonu Visuma vecumu, pirms tas pārvērtīsies baltajā caurumā. Tieši šā iemesla dēļ mēs arī nekad neesam pamanījuši nevienu balto caurumu.
Melno caurumu transformācijas termiņi nākamajā evolūcijas stadijā atkarīgi ne tikai no masas, bet arī no to griešanās ātruma. Pētniekiem jau sen bija aizdomas par to, ka gigantiskie melnie caurumi, kas slēpjas galaktiku centros, griežas ātrāk un izaug lielāki, jo pastāvīgi “barojas” ar gāzi, putekļiem, zvaigznēm un jebkuru citu matēriju. Taču līdz 2013. gadam vēl nebija zināms pat aptuvens masīvo objektu griešanās ātrums. 2014. gada februārī astrofiziķi konstatēja, ka melnā cauruma griešanās ātrums veido aptuveni 80% no gaismas ātruma vakuumā jeb ir aptuveni 1,6 miljardi kilometru stundā.
Šis bija pirmais viennozīmīgais melnā cauruma griešanās ātruma mērījums. Un tieši izpratne par to, cik ātri vai lēni šie objekti griežas ap savu asi, sniedz priekšstatu par to, kā tie savulaik veidojušies. Tiesa, konstatētais skaitlis pētniekiem deva tikai atbalsta punktu, un vēl joprojām tā arī nav izdevies noteikt mūsu Galaktikas supermasīvā melnā cauruma precīzu griešanās ātrumu. Jo – vēl bez gluži nejaušiem uzliesmojumiem, šis objekts neizdala itin nekādu pamanāmu starojumu.
Mērot melno caurumu griešanās ātrumu un samērojot šos skaitļus ar masas rādītājiem, var konstatēt noteiktas neatbilstības. Un šīs neatbilstības, visdrīzāk, uzrādīs to, ka ir iespējama balto caurumu eksistēšana, kas tātad nevis iesūc sevī, bet gan izdala uz āru matēriju un enerģiju.
