Atunci când două stele neutronice s-au ciocnit, emiţând puternice unde gravitaţionale detectate şi pe Pământ în 2017, acest eveniment a fost resimţit la scara întregului Univers. Doi fizicieni care au analizat datele înregistrate cu această ocazie susţin că au identificat dovezi ale existenţei unei găuri negre (rezultatul ciocnirii celor două stele neutronice) care nu respectă modelul teoretic al găurilor negre aşa cum este el descris de Albert Einstein în Teoria Relativităţii Generale, conform unui material publicat marţi de Live Science.

Conform relativităţii generale, găurile negre sunt printre cele mai simple obiecte din Univers: singularităţi minuscule cu densitate infinită în care legile fizicii aşa cum le cunoaştem noi încetează să mai existe, înconjurate de nişte zone speciale, denumite orizonturi ale evenimentului, din care nu poate evada nimic, fie că este vorba de materie, de energie sau de lumină. Până în prezent, modelul propus de Einstein părea să aibă susţinere în realitate.

În anii '70, unul dintre cei mai mari fizicieni contemporani, Stephen Hawking, a scris o serie de lucrări în care sugera că orizontul evenimentului nu este chiar neantul limpede şi calm din care nimic nu poate scăpa. El explica, în conformitate cu descoperirile mecanicii cuantice, că anumite particule pot scăpa de imperativul gravitaţional al unei găuri negre. Aceste particule au fost denumite "radiaţia Hawking" şi, teoretic, în intervale de timp mai mari decât vârsta Universului, pot duce la disiparea completă a găurilor negre.

Încurajaţi de teoria lui Hawking, şi alţi fizicieni au venit cu ipoteze şi modele care contrazic teoria lui Einstein şi în care orizontul evenimentului, neted şi perfect gol la Einstein, este înlocuit cu membrane fluide şi neomogene. Mai recent, fizicienii au propus ipoteza că o gaură neagră, cu cât este mai tânără, cu atât are orizontul evenimentului mai neomogen şi că acesta poate reflecta unde gravitaţionale, rezultând un "ecou" în semnalul formării unei noi găuri negre.

Doi fizicieni sunt de părere că au identificat acest tip de ecou. Ei susţin că gaura neagră care s-a format în urma ciocnirii stelelor neutronice detectate în 2017, răsună ca un clopot şi infirmă modelul găurilor negre simple şi tăcute propus de Einstein.

Dacă acest ecou este real, atunci el provine de la o gaură neagră cuantică, susţine unul dintre cei doi autori, Niayesh Afshordi, fizician la Universitatea canadiană Waterloo. "În teoria relativităţii lui Einstein, materia poate orbita găurile negre de la distanţe mari, dar cade în gaura neagră în apropierea orizontului evenimentului", susţine Afshordi. Astfel, în apropierea imediată a găurii negre nu ar trebui să existe niciun fel de materie care să rezoneze la contactul cu undele gravitaţionale. Chiar şi găurile negre active, înconjurate de discuri de materie pe care o consumă, ar trebui să aibă o zonă goală imediat în apropierea orizontului evenimentului, conform lui Afshordi.

"Decalajul în timp pe care ne aşteptăm să-l observăm şi îl detectăm pentru (a explica) ecourile noastre... poate fi explicat doar dacă anumite structuri cuantice se află chiar la exteriorul orizontului evenimentului", susţine Afshordi, fapt care contravine predicţiilor formulate de teoria relativităţii generale.

Datele obţinute de la detectoarele existente de unde gravitaţionale nu sunt perfect clare, sunt dificil de interpretat şi pot duce la concluzii false. O undă gravitaţională care produce un ecou într-o structură cuantică din jurul unei găuri negre ar fi o descoperire cu totul nouă. Însă conform lui Afshordi, imediat după ciocnirea dintre două obiecte cosmice supermasive - găuri negre sau stele neutronice - ecoul rezultat din interacţiunea dintre undele gravitaţionale şi structura cuantică nou formată în jurul obiectului rezultat din ciocnire ar putea fi suficient de intens pentru a fi detectat de observatoarele existente.

Joey Neilsen, astrofizician la Universitatea Villanova din Pennsylvania, care nu a fost implicat în realizarea acestei lucrări, este de părere că această ipoteză este adevărată pentru că ecourile rezultate au fost înregistrate de mai multe detectoare de unde gravitaţionale. Totuşi, mai susţine el, este nevoie de mai multe observaţii pentru a fi siguri că aceste ecouri sunt reale" , a declarat el pentru Live Science.

Maximiliano Isi, astrofizician în cadrul MIT este însă sceptic. "Nu este prima ipoteză de acest tip formulată de acest grup. Din păcate, alte grupuri de cercetători nu au putut reproduce aceste rezultate şi nu pentru că nu ar fi încercat suficient". Isi a invocat o serie de lucrări ştiinţifice care nu au reuşit să identifice aceste ecouri în acelaşi set de date rezultate după ciocnirea celor două stele neutronice detectată în 2017.

Însă chiar dacă ecoul este real, oamenii de ştiinţă tot nu ştiu exact ce tip de obiect astrofizic poate produce astfel de fenomene, conform lui Joey Neilsen.

"Foarte interesant în legătură cu acest caz este că habar nu avem ce s-a întâmplat imediat după ciocnire. Poate s-a format o gaură neagră imediat sau poate că a fost o etapă intermediară în care a existat pentru scurt timp un obiect exotic despre care nu ştim nimic. Datele de care dispunem sunt mai uşor de interpretat dacă rezultatul ciocnirii a fost o stea neutronică hipermasivă care s-a prăbuşit în sine după o secundă sau două, însă ipoteza privind ecoul nu mi se pare suficient de convingătoare pentru a considera că acest scenariu chiar s-a produs", a adăugat Neilsen.

Lucrarea privind ecoul găurilor negre a fost publicată la sfârşitul anului trecut în revista Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.AGERPRES

Distribuie Distribuie Comentarii