Hvis du ikke synes, "sorte huller er mærkelige," her er nogle nyheder: I 2018 beregnede et team af matematikere, at nogle sorte huller i et ekspanderende univers som vores kunne "trykke på nulstillingsknappen" på deres historie. indhold, og effektivt slette fortiden og gøre fremtiden til et kæmpe spørgsmålstegn. Hvordan det præcist vil se ud fra observatørens synspunkt, ved ingen endnu. Men hvis dette viser sig at være sandt, så får vi måske endelig en løsning på et af de største spørgsmål i moderne kosmologi.
Hvis vi følger fysikkens love, så vil hele massen af den kollapsede stjerne blive komprimeret til et uendeligt lille punkt kaldet singularitet. Det er lidt som at sige, at der er rumfang, der rummer hemmeligheder fra resten af universet, steder hvor fysikken selv falder fra hinanden. For at håndtere denne kløft mellem det regelbaserede univers, som vi kender det, og disse sorte huller, bruger fysikere noget, de kalder rumcensur.
Denne censur er af to typer.
En antyder, at der er en barriere inde i sorte huller - dybere end begivenhedshorisonten, mange har hørt om - ud over hvilken fysik effektivt annullerer, og intet kan forudsiges. Denne barriere lukker bekvemt disse problematiske singulariteter fra resten af rum og tid, og forhindrer deres lovløshed i at blive et presserende problem.
I mellemtiden bevarer en stærkere version af kosmisk censur helligt ideen om, at fysisk lovløshed ikke eksisterer. Så det er nødvendigt at få denne barriere til at forsvinde og tillade fysikken at fortsætte lykkeligt i en eller anden form. Peter Hintz, en matematiker ved University of California i Berkeley, tvivler på den anden version. Hinz og hans team studerede hypotetiske ikke-roterende ladede objekter kaldet Reissner-Nordström de Sitter sorte huller. Teoretisk set burde sådanne sorte huller have en barriere kaldet Cauchy-horisonten. Ud over Cauchys horisont, inden for dette snoede landskab, er der ingen årsag og virkning, og tid og rum sløres jævnt til et uendeligt øjeblik.
Tilhængere af stærke kosmiske censurmodeller hævder, at disse horisonter vil blive ødelagt af singulariteten ved den mindste afvigelse i tyngdekraften fra den kollapsende stjerne. Dette burde udelukke Cauchy-horisonter til fordel for stærke kosmiske censurmodeller. En undersøgelse fra 2018 viser, hvordan de to fænomener teknisk set kunne fortsætte med at eksistere sammen selv under sådanne forstyrrelser, men kun hvis universet, der omgiver det sorte hul, udvider sig med en acceleration som vores.
Begrundelsen for denne konklusion er ret kompleks, men her er den korte version.
På grund af deres ladning har Reissner-Nordström de Sitter sorte huller allerede et lille indre tryk, der modstår tyngdekraftens forfærdelige træk, og subtilt modvirker dets tids- og rumforvridende effekter. I mellemtiden sætter et ekspanderende univers som vores tidsmæssige og energiske grænser for fysikkens bøjning omkring singulariteten. Kombinationen af disse to effekter ville give en vis beskyttelse for Cauchy-horisonten, hvilket giver os både en fysisk ødelæggende singularitet og et uendeligt øjeblik ud over linjen uden retur. I denne mærkelige zone vil objekter blive afbrudt fra deres fortid og vil ikke have nogen bestemt fremtid. At krydse denne zone ville betyde, at du aldrig kunne komme tilbage, men du ville heller ikke blive sprængt i stykker.
Hvis du ikke ved, hvordan det er, kan du være sikker – forskerne er heller ikke sikre.
Fysiker og teammedlem Joan Costa fra University of Lisboa i Portugal forklarede dette med et velkendt tema. "Når vi tænker på Schrödingers kat, ved vi, at vi kan tildele sandsynligheden for, at katten er levende og død på samme tid," siger Cardoso til Esun Cartledge. "Men hvis katten faldt inden for Cauchy-horisonten, ville vi ikke engang være i stand til at beregne disse sandsynligheder." Dette gør det mærkelige ved et sort hul endnu mere mærkeligt end kvantemekanikkens vanvid. Og det er allerede noget.
Da Reissner-Nordström de Sitter sorte huller tilsyneladende ikke engang eksisterer, er øvelsen filosofisk, hvilket gør hypotesen ubrugelig. Matematikken fungerer stadig for typiske neutralt ladede sorte huller, og den kan endda ses i gravitationsbølger fra kolliderende sorte huller. I dette tilfælde vil vi endelig få et første kig på de dele af universet, hvor hemmelighederne er låst væk for altid.
Læs også:
- Et mystisk "sort hul" blev opdaget på Googles satellitkort
- Et sort hul med en buet tilvækstskive er blevet opdaget