NEVJEROJATNO OTKRIĆE: Fizičari sasvim slučajno došli do nove neobične spoznaje o crnim rupama!

Budući da su se naša prva izravna otkrića koja potvrđuju postojanje crnih rupa dogodila tek u ovom stoljeću, čovječanstvu se može oprostiti što još ne zna sve detalje o tim tajanstvenim kozmičkim objektima. Zapravo, prema novom otkriću, moglo bi se reći da ne znamo ni sve što ne znamo.

Tijekom izvođenja jednadžbi za korekcije kvantne gravitacije za entropiju crne rupe, dvojica fizičara otkrili su da crne rupe tlače prostor oko sebe.

Iako nije riječ o snažnom tlaku, to je nalaz koji je fascinantno u skladu s predviđanjem britanskoga teorijskog fizičara Stephena Hawkinga (1942.-2018.) da crne rupe emitiraju zračenje te da stoga ne samo da imaju temperaturu, nego se s vremenom polako i smanjuju (u nedostatku prirasta).

“Naše otkriće da Schwarzschildove crne rupe imaju tlak i temperaturu još je uzbudljivije s obzirom na to da je to bilo potpuno iznenađenje. Ako crne rupe razmatrate samo unutar opće relativnosti, može se pokazati da one imaju singularnost u svojim centrima u kojima se ruše zakoni fizike kakve poznajemo. Nadamo se da bismo mogli pronaći novi opis crnih rupa kada se kvantna teorija polja uključi u opću relativnost”, kaže fizičar Xavier Calmet sa Sveučilišta Sussex (Engleska, UK).

Mjeseci “borbe” s jednadžbama

Calmet i njegov kolega s istog sveučilišta, fizičar Folkert Kuipers, došli su do otkrića dok su izvodili proračune koristeći se kvantnom teorijom polja kako bi pokušali ispitati događajni obzor crne rupe. Točnije, pokušavali su razumjeti fluktuacije na događajnom obzoru crne rupe koje ispravljaju njezinu entropiju. Tijekom izvođenja izračuna, neprestano su nailazili na dodatnu brojku koja se pojavila u njihovim jednadžbama, no trebalo im je neko vrijeme da prepoznaju da je ono što su dobili – tlak.

“Trenutak kad smo shvatili da nam misteriozni rezultat u našim jednadžbama govori da je crna rupa koju smo proučavali imala tlak, nakon mjeseci ‘borbe’, bio je uzbudljiv”, kaže Kuipers.

Nije jasno što uzrokuje tlak, no prema izračunima on je veoma slab. Štoviše, negativan je: -2E -46 bara za crnu rupu mase Sunca, u usporedbi s 1 barom tlaka na razini mora na Zemlji.

To znači da se crna rupa smanjuje, a ne da raste, što je u skladu s Hawkingovim predviđanjem, iako u ovom trenutku nije moguće utvrditi koliko je taj negativan tlak povezan s Hawkingovim zračenjem, pa čak ni jesu li ta dva fenomena povezana.

“Iako je tlak koji uzrokuje crna rupa koju smo proučavali sićušan, činjenica da je prisutan otvara više novih mogućnosti, obuhvaćajući proučavanje astrofizike, fizike čestica i kvantne fizike”, zaključuje Calmet.