Nowe rozwiązania dla równań Einsteina. Gwiazdy w formie matrioszki zamiast czarnej dziury?

Zachowanie czasu i przestrzeni, a dokładniej czasoprzestrzeni opisują tzw. równania Einsteina. Fizycy teoretyczni dochodzą do rozmaitych wniosków na temat kosmosu, szukając nowych rozwiązań tychże równań.

Teorie dla rozwiązań Einsteina

W 1916 roku – przypominają badacze z Uniwersytetu we Frankfurcie nad Menem (Niemcy) – niemiecki fizyk Karl Schwarzschild wskazał rozwiązanie, według którego w centrum czarnej dziury znajduje się tzw. osobliwość – punkt, w którym czas i przestrzeń już nie istnieją.

To jednocześnie oznacza, że w osobliwości teoria względności traci zastosowanie, a prawo przyczyn i skutków nie obowiązuje. Jednocześnie, z osobliwości nie może wydostać się żadna informacja.

Dopiero w 1971 roku odkryto pierwszy obiekt, który pasował do opisu czarnej dziury.

REKLAMA

Na początku obecnego wieku zaobserwowano supermasywną czarną dziurę w centrum Drogi Mlecznej, a w 2019 roku wykonano jej zdjęcie w ramach projektu Event Horizon Telescope Collaboration.

Tymczasem w 2001 roku fizycy Paweł Mazur (absolwent Uniwersytetu Jagiellońskiego, obecnie związany z Wydziałem Fizyki i Astronomii na amerykańskim University of South Carolina) i Emil Mottola (obecnie profesor fizyki na Florida Atlantic University) zaproponowali alternatywne do teorii rozwiązania równań Einsteina.

Według nich, zamiast czarnych dziur mają powstawać bardzo gęste grawitacyjnie gwiazdy – grawastary.

Kilka gwiazd zamiast czarnej dziury?

Teoria grawastarów ma tę przewagę, że obiekty te mają być niemal tak skondensowane, jak czarne dziury, mieć podobnie silną grawitację, jednak mają być pozbawione horyzontu zdarzeń, spoza którego informacja już nie może uciec, a ich wnętrze nie ma zawierać trudnej do opisania osobliwości.

REKLAMA

Ważną rolę w grawastarach ogrywać ma ciemna energia, która przeciwdziała silnej ściskającej je grawitacji.

Powierzchnia takiego obiektu składać się ma ze zwykłej materii, ale mieć grubość zbliżającą się do zera.

Teraz zespół z Frankfurtu znalazł nowe rozwiązania równań Einsteina odnośnie grawastarów. Według badaczy w środku jednego grawastara może istnieć drugi i w jednym układzie może być ich więcej niż dwa. Naukowcy nazwali taki hipotetyczny obiekt nestarem.

- Nestar przypomina lalki typu matrioszka. Nasze rozwiązania równań pola pozwalają na istnienie całej serii grawastarów umieszczonych jeden w drugim - mówi Luciano Rezzolla, autor odkrycia opisanego na łamach periodyku "Classical and Quantum Gravity".

REKLAMA

Powierzchnia nestara byłaby przy tym grubsza niż pojedynczego grawastara. - Łatwiej można sobie wyobrazić, że coś takiego istnieje - dodaje fizyk.

• Nocne niebo jest piękne. Jak je dobrze sfotografować?
• Odkryto najdalszą i najstarszą galaktykę we Wszechświecie
• W poszukiwaniu nowych gwiazd i planet. Ty też możesz odkrywać kosmos
• NASA potwierdza teorię powstania Księżyca. Ale inne zagadki pozostają

dz/PAP