Μετά τη μαύρη τρύπα, τι;

του Θ. Λαϊνά

6 Μαΐου 2016

Με τον όρο αστρική μελανή οπή οι επιστήμονες ονόμασαν εκείνη τη θέση του Διαστήματος όπου υπήρχε ο πυρήνας ενός γιγάντιου άστρου, ένας πυρήνας ο οποίος περιείχε περισσότερα υλικά από δυόμισι ηλιακές μάζες και στην τελική φάση της εξέλιξης του άστρου έχασε την αναμέτρηση ενάντια στη βαρύτητα, με αποτέλεσμα τα υλικά του να καταρρεύσουν και να συμπιεστούν στον μέγιστο δυνατό βαθμό. Οτιδήποτε πέσει στα βαρυτικά «δίχτυα» μιας μελανής οπής χάνεται μέσα σε αυτήν, τίποτε απολύτως δεν μπορεί να διαφύγει, ούτε καν το φως – γι’ αυτό και αυτές οι κοσμικές δομές ονομάστηκαν… μαύρες τρύπες. Αυτά ξέραμε ως πρόσφατα, όμως οι επιστήμονες λένε τώρα ότι οι μελανές οπές εξωτερικά τουλάχιστον μάλλον είναι φωτεινές, ενώ παράλληλα οι συνεχείς παρατηρήσεις που γίνονται σε αυτές αποκαλύπτουν νέα δεδομένα για τον μυστηριώδη και ακατανόητο ακόμη για εμάς κόσμο τους.

Το τελευταίο διάστημα διατυπώνονται νέες επαναστατικές προτάσεις για τη λειτουργία των μελανών οπών και ορισμένες από αυτές πάνε κόντρα στις πιο δημοφιλείς θεωρίες οι οποίες αναφέρουν πως οτιδήποτε πέσει σε μια μαύρη τρύπα είτε καταστρέφεται στα εξ ων συνετέθη είτε, ακόμη και αν δεν καταστρέφεται ολοκληρωτικά, εγκλωβίζεται για πάντα εκεί μέσα. Ο άνθρωπος που έχει συνδέσει όσο κανένας άλλος το όνομά του με τις μαύρες τρύπες, ο Στίβεν Χόκινγκ, έδωσε πριν από λίγες ημέρες μια διάλεξη στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ κατά την οποία αναφέρθηκε στα όσα πιστεύει πλέον για αυτές ύστερα από τόσες δεκαετίες έρευνας που έχει πραγματοποιήσει.

Ο διάσημος αστροφυσικός έχει αναθεωρήσει την αρχική του άποψη ότι οι πληροφορίες της ύλης που πέφτουν μέσα σε μια μαύρη τρύπα καταστρέφονται. «Είναι σαν να βάζεις φωτιά σε μια εγκυκλοπαίδεια. Οι πληροφορίες δεν χάνονται αν κρατήσεις τις στάχτες, αλλά βέβαια είναι δύσκολο να τις διαβάσεις. Οι μαύρες τρύπες αποτελούν τους πιο αποδοτικούς σκληρούς δίσκους στο Σύμπαν. Το πώς καταφέρνουν να αποθηκεύουν τόσο μεγάλο όγκο δεδομένων είναι μεγάλο μυστήριο που προσπαθούμε σκληρά να φωτίσουμε» ανέφερε ο Χόκινγκ, ο οποίος πιστεύει πλέον ότι οι μελανές οπές έχουν έξοδο! «Οι μαύρες τρύπες δεν είναι οι αιώνιες φυλακές που κάποτε πιστεύαμε ότι ήταν. Η ύλη μπορεί να διαφύγει από μια μαύρη τρύπα και ίσως να καταλήγει σε κάποιο άλλο σύμπαν. Αν λοιπόν νιώθεις ότι είσαι μέσα σε μια μαύρη τρύπα, μην εγκαταλείψεις την προσπάθεια, υπάρχει δρόμος διαφυγής».

Το πολυσύμπαν

Αν λοιπόν ο Χόκινγκ έχει δίκιο και οι μαύρες τρύπες μάς οδηγούν κάπου αλλού, τι μπορεί να είναι αυτό το… αλλού; Ενα άλλο σύμπαν ή μήπως ένα πολυσύμπαν;

Βασικό στοιχείο της σύγχρονης Κοσμολογίας είναι η λεγόμενη θεωρία του πληθωρισμού, σύμφωνα με την οποία το νεογέννητο Σύμπαν πέρασε από μια φάση απότομης διόγκωσης.

Κεντρική ιδέα αυτής της θεωρίας είναι ότι το Σύμπαν μας είναι μόνο μία «μονάδα» μέσα σε ένα άπειρο και συνεχώς επεκτεινόμενο σύνολο ασύνδετων μεταξύ τους παράλληλων συμπάντων που αποτελούν το πολυσύμπαν. Την ύπαρξη του πολυσύμπαντος προτείνουν και άλλες θεωρίες, όπως η Θεωρία των Χορδών, καθώς και τομείς της θεωρητικής φυσικής όπως η κβαντομηχανική.

«Αν υπάρχει πληθωρισμός, υπάρχει και πολυσύμπαν. Κάθε παρατήρηση που πιστοποιεί τον πληθωρισμό φέρνει πιο κοντά στην επαλήθευση την ύπαρξη του πολυσύμπαντος» ανέφερε ο Αντρέι Λίντε, καθηγητής Φυσικής του Πανεπιστημίου Στάνφορντ στις ΗΠΑ, ο οποίος δεν ήταν μέλος της ερευνητικής ομάδας που έκανε την ανακάλυψη.

Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι υπάρχουν πολλά σύμπαντα σε μορφή φυσαλίδων τα οποία σχετίζονται με τις μαύρες τρύπες

Οι φυσαλίδες

Μία από τις ιδέες που έχουν πέσει στο τραπέζι του επιστημονικού διαλόγου είναι ότι οι αρχές της κβαντομηχανικής που κανονικά επηρεάζουν μόνο τα μικρότερα σωματίδια παίζουν κεντρικό ρόλο και στην εξέλιξη του χωροχρόνου. Σύμφωνα με αυτή την ιδέα ένα αποτέλεσμα αυτής της επιρροής της κβαντομηχανικής είναι το ότι θα μπορούσε να αλλάξει την κβαντική κατάσταση ενός μικρού «τεμαχίου» χωροχρόνου δημιουργώντας μια κοσμική φυσαλίδα.

Τέτοιου είδους φυσαλίδες θα μπορούσαν να σχηματίζονται συνεχώς μέσα σε ένα νεαρό σύμπαν (σαν το δικό μας) που βρισκόταν σε κατάσταση διαστολής. Αυτές οι φυσαλίδες θα άρχιζαν να διαστέλλονται ανεξάρτητα σχηματίζοντας ένα νέο νεαρό σύμπαν και κάθε νέο νεαρό σύμπαν θα μπορούσε να γεννά εκ νέου τέτοιες φυσαλίδες που να σχηματίζουν νέα σύμπαντα δημιουργώντας τελικά ένα πολυσύμπαν.

Θιασώτης αυτής της ιδέας είναι ο Άλεξ Βιλένκιν, κοσμολόγος του Πανεπιστημίου Tufts στη Μασαχουσέτη. Ο Βιλένκιν και μια ομάδα συνεργατών του αποφάσισαν να αναζητήσουν τα ίχνη του πολυσύμπαντος. Σε πρώτη φάση έκαναν μαθηματικές αναλύσεις για να διερευνήσουν τι ακριβώς συμβαίνει με αυτές τις φυσαλίδες, τον σχηματισμό και την εξέλιξή τους. Οι ερευνητές κατέληξαν στο εξής συμπέρασμα: οι φυσαλίδες που δημιουργούνται στην αρχή αυτού του φαινομένου θα είναι μεγάλες και θα σχηματίζουν μεγαλύτερες από αυτές μαύρες τρύπες, μέσα στις οποίες θα… κρύβονται.

Οι επόμενες γενιές φυσαλίδων θα είναι μικρότερες και θα καταρρέουν σχηματίζοντας τις συμβατικές μελανές οπές που γνωρίζουμε με τον περίφημο «ορίζοντα γεγονότων», το λεγόμενο «σημείο χωρίς επιστροφή», δηλαδή το σημείο στο οποίο η βαρυτική έλξη γίνεται τόσο δυνατή ώστε κάθε διαφυγή να είναι αδύνατη. Με απλά λόγια, οι ερευνητές αναφέρουν ότι οι κολοσσιαίες γαλαξιακές μελανές οπές, εκείνες που η μάζα τους είναι δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ηλίου και βρίσκονται στα κέντρα γαλαξιών, είναι πιθανώς πύλες πίσω από τις οποίες βρίσκονται άλλα σύμπαντα. Η μελέτη έχει ήδη προκαλέσει πολλά θετικά σχόλια από επιστήμονες σε όλον τον κόσμο και σίγουρα, αν μη τι άλλο, εξάπτει τη φαντασία.

ΠΗΓΗ: www.tovima.gr