Η μελέτη των μαύρων τρυπών, των σκοτεινότερων αντικειμένων του σύμπαντος, είναι σαν ένας αγώνας επίλυσης ενός παζλ αόρατων κομματιών. Οι μαύρες τρύπες κρύβονται πίσω από μια επιφάνεια που ονομάζεται Ορίζοντας των Γεγονότων. Δεν υπάρχει δρόμος επιστροφής για οποιοδήποτε αντικείμενο διασχίσει τον Ορίζοντα των Γεγονότων. Ούτε καν το φως δεν μπορεί να ξεφύγει από τη βαρυτική έλξη μιας μαύρης τρύπας. Στη Θεωρία της Γενικής Σχετικότητας, ο Αϊνστάιν μας έδειξε ότι αυτό που αντιλαμβανόμαστε ως βαρύτητα είναι στην πραγματικότητα το αποτέλεσμα της καμπυλότητας που δημιουργούν οι μάζες στον χωροχρόνο. Όσο πιο μεγάλη είναι η μάζα, τόσο μεγαλύτερη είναι η παραμόρφωση του χωρόχρονου – τόσο μεγαλύτερη είναι η βαρύτητα που ασκεί η μάζα σε άλλα αντικείμενα.

Στον πυρήνα τους, οι μαύρες τρύπες είναι σημεία όπου ο χωροχρόνος καμπυλώνεται απεριόριστα. Αυτή, όπως η διαίρεση με το μηδέν, είναι αδύνατη μαθηματικά. Ονομάσαμε αυτήν την περιοχή όπου οι νόμοι της γνωστής φυσικής καταρρέουν «ιδιομορφία». Σε αυτό το σημείο η πυκνότητα τείνει στο άπειρο. Αυτό κάνει τις μαύρες τρύπες ικανές να αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες μάζας σε εξαιρετικά μικρές περιοχές. Υπάρχουν τερατώδεις μαύρες τρύπες που έχουν τη διάμετρο του ήλιου μας, αλλά δισεκατομμύρια φορές τη μάζα του. Υπάρχουν όμως και οι αστρικές μαύρες τρύπες που προέρχονται από το θάνατο των άστρων μετά την έκρηξή τους ως σουπερνόβα, που μπορεί να έχουν π.χ. μάζα τρεις φορές την μάζα του ήλιου μας και την διάμετρο μιας πόλης.

Κρίνοντας από τον αριθμό των άστρων που διαθέτουν την κατάλληλη μάζα για να καταρρεύσουν ως μια μαύρη τρύπα, οι φυσικοί θεωρούν ότι ένας μόνο γαλαξίας μπορεί να περιέχει δισεκατομμύρια μαύρες τρύπες. Ο Γαλαξίας μας περιέχει «μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια» μαύρες τρύπες και μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο της που ονομάζεται Τοξότης Α *.

Τι συμβαίνει σε όλα αντικείμενα που πέφτουν σε μια μαύρη τρύπα; Πού πηγαίνουν οι φυσικές πληροφορίες σχετικά με αυτά; Σύμφωνα με την θεωρία της ακτινοβολίας Hawking, μια μαύρη τρύπα εκπέμπει εντελώς τυχαία σωματίδια γύρω από την επιφάνειά της. Μέσα από αυτή τη διαδικασία ακτινοβολίας, οι μαύρες τρύπες εξατμίζονται αργά, έως ότου μετά από δισεκατομμύρια και πλέον χρόνια εξαφανίζονται. Οι πληροφορίες και η μάζα των αντικειμένων που κάποτε απορροφήθηκαν, εξαφανίστηκαν.

Η ακτινοβολία που εκπέμπεται περιέχει κβαντικές πληροφορίες; Τα αντικείμενα που απορροφώνται μεταφέρονται σε άλλο σύμπαν; Δεν γνωρίζουμε, αλλά δύο τομείς της επιστήμης ασχολούνται ιδιαίτερα με αυτό το ζήτημα. Η Αστρονομία, καθώς οι μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να κρύβουν πληροφορίες σχετικά με την προέλευση του σύμπαντος. Και η Κβαντική Μηχανική, η οποία υποστηρίζει την αρχή ότι οι πληροφορίες δεν χάνονται ποτέ.

Χάρη στην πρόοδο της τεχνολογίας, καταφέραμε να καταγράψουμε τα βαρυτικά κύματα που προκαλούνται από την σύγκρουση μαύρων οπών, να φωτογραφήσουμε μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στο κέντρο ενός μακρινού γαλαξία και να μελετήσουμε τη δραστηριότητα των αντικειμένων και των άστρων που τις περιβάλλουν. Αυτές οι συναρπαστικές ανακαλύψεις μας φέρνουν αργά αλλά σταθερά πιο κοντά στην επίλυση των μυστηρίων που βρίσκονται πίσω από τον Ορίζοντα των Γεγονότων. Κι αυτό θα μας οδηγήσει σίγουρα σε μια βαθύτερη κατανόηση του σύμπαντος που μας περιβάλλει.

Δείτε το σχετικό βίντεο που ακολουθεί από το περιοδικό Scientific American:

Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΑ, ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΚΒΑΝΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ, ΚΟΣΜΟΛΟΓΙΑ, ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ

Ετικέτες: PHYSICS