Un „cristal de spațiu-timp” se poate transforma brusc într-o gaură neagră

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Fizica permite existența unor găuri negre mult mai mici decât cele supermasive din centrul galaxiilor sau cele formate prin colapsul stelelor gigantice.

În condiții critice, găurile negre microscopice se pot forma atunci când spațiul-timp intră într-o stare de tranziție deosebită, organizându-se într-o structură repetitivă similară unui cristal.

O echipă de cercetători de la Universitatea Tehnică din Viena (TU Wien) și Universitatea Goethe din Frankfurt a reușit să descrie matematic acest proces, obținând o formulă exactă prin intermediul unei metode neconvenționale.

Teoretic, nu există o limită inferioară pentru dimensiunea unei găuri negre. În starea critică descrisă de cercetători, o infimă adăugare de energie poate decide dacă sistemul se disipează sau se prăbușește.

Astfel de condiții extrem de dense și haotice au existat cel mai probabil în universul timpuriu, la scurt timp după Big Bang, generând așa-numitele găuri negre primordiale.

O stare de tranziție deosebită

Conform teoriei relativității generale a lui Einstein, masa curbează spațiul-timp. În condiții critice, această curbură se poate auto-organiza într-un tipar repetitiv.

Obiectul rezultat este un „cristal de spațiu-timp”, o stare intermediară și instabilă. Dacă sistemul pierde din energie, se dizolvă în spațiu-timp ordinar, dar dacă primește un plus minuscul de energie, cristalul se prăbușește instantaneu într-o gaură neagră microscopică.

Simulările pe calculator au sugerat această posibilitate încă din anul 1993, însă transpunerea ei în ecuații matematice a fost o provocare uriașă timp de decenii, scrie ScienceDaily.

Un truc matematic ingenios

Pentru a rezolva ecuațiile, fizicienii au apelat la un truc matematic ingenios: au efectuat calculele într-un spațiu ipotetic cu un număr infinit de dimensiuni. Surprinzător, anumite calcule extrem de complexe devin mult mai simple atunci când numărul dimensiunilor tinde spre infinit.

Echipa a adaptat apoi soluția obținută la universul nostru cu patru dimensiuni (trei spațiale și una temporală). Această abordare analitică stabilă le oferă oamenilor de știință un nou instrument pentru a studia colapsul gravitațional și formarea găurilor negre primordiale fără a depinde exclusiv de simulările numerice.

Rezultatele studiului au fost publicate în Physical Review Letters.

Vă mai recomandăm să citiți și:

O gaură neagră a declanșat una dintre cele mai puternice explozii stelare observate vreodată

O stea care orbitează gaura neagră a Căii Lactee cu 8% din viteza luminii îi uimește pe astronomi

Astronomii au detectat cele mai puternice emisii observate vreodată la o gaură neagră supermasivă

A fost descoperită o gaură neagră care emite mai multă energie decât Steaua Morții