به گزارش مجله خبری نگار، سیاهچالهها از جمله اسرارآمیزترین اجرام کیهان هستند. طبق نظریه نسبیت عام انیشتین، یک "تکینگی" - نقطهای با چگالی بینهایت بالا که قوانین فیزیک در آن نقض میشوند - باید در مرکز آنها وجود داشته باشد. با این حال، دانشمندان به رهبری استفانو لیبراتی از موسسه بینالمللی فیزیک بنیادی، مدلهای جایگزینی را پیشنهاد کردهاند که شامل چنین تکینگی نمیشوند. این کار در مجله کیهانشناسی و فیزیک ذرات نجومی (JCAP) منتشر شده است.
در اوایل سال ۱۹۱۶، کارل شوارتزشیلد اولین راهحل معادلات انیشتین را پیدا کرد و وجود سیاهچالهها را پیشبینی کرد. از آن زمان، فیزیکدانان در مورد اینکه آیا تکینگی واقعاً وجود دارد یا صرفاً یک انتزاع ریاضی است، بحث کردهاند. اگر واقعی باشد، نظریه گرانش ما ناقص است و تحت شرایط شدید از کار میافتد.
در دهههای اخیر، شواهد وجود سیاهچالهها - از اولین شناسایی امواج گرانشی در سال ۲۰۱۵ گرفته تا عکسهای سیاهچالهها در سالهای ۲۰۱۹ و ۲۰۲۲ - در حال افزایش بوده است. با این حال، هیچ یک از این مشاهدات نمیتواند به درون آنها - تا مشکلسازترین نقطه - نگاه کند.
دانشمندان در کار جدید خود، سه مدل اصلی را مطالعه کردند: یک سیاهچاله استاندارد (با افق رویداد و تکینگی)، یک سیاهچاله «منظم» (که در آن تکینگی حذف شده، اما افق رویداد باقی مانده است) و یک «شبیهساز سیاهچاله» - جسمی که از نظر ظاهری مشابه است، اما نه افق رویداد دارد و نه تکینگی.
اگرچه این اجرام ممکن است در نگاه اول مشابه به نظر برسند، اما تفاوتهایی وجود دارد. این تفاوتها را میتوان از طریق مشاهدات، به عنوان مثال، با توجه به ماهیت امواج گرانشی یا با توجه به رفتار نور هنگام خم شدن در اطراف یک سیاهچاله، تشخیص داد. در آینده، تلسکوپهایی مانند تلسکوپ افق رویداد قادر خواهند بود جزئیات ظریفی را که به ما امکان تشخیص این الگوها را میدهند، ثبت کنند. ممکن است پیشرفتی در درک ما از ماهیت گرانش در راه باشد.
لیبراتی خاطرنشان کرد: «ما تازه در آغاز راه هستیم. ما در دورانی از اکتشافات بزرگ هستیم که میتواند ما را به نظریه کوانتومی گرانش - پلی بین نسبیت عام و مکانیک کوانتومی - برساند.»