O stea aflată pe moarte ar putea să evite transformarea într-o gaură neagră prin crearea unui nou univers, minuscul, în interiorul său. Această perspectivă surprinzătoare este propusă de un nou studiu teoretic, care sugerează că unele obiecte identificate ca găuri negre ar putea fi, de fapt, altceva.
Conform teoriei, atunci când o stea masivă colapsează, în loc să formeze o singularitate ascunsă după un orizont de evenimente, colapsul ar putea declanșa nașterea unui univers nou, micuț, în interiorul stelei muribunde. Acest cosmos miniatural, alimentat de energia întunecată, ar începe să se extindă și să contracareze gravitația, prevenind astfel colapsul complet și formând un obiect exotic cunoscut sub numele de gravastar.
Procesul de formare al acestor obiecte este explicat prin faptul că un univers miniatural în expansiune ar putea echilibra materia stelară în colaps, ducând la crearea unui gravastar stabil. Stelele masive, prin procesul de fuziune nucleară, generează cantități enorme de energie. Însă, la finalul vieții, când combustibilul se epuizează, presiunea externă generată de radiații nu mai este suficientă pentru a învinge gravitația. Steaua începe să colapseze sub propria greutate, un proces care, teoretic, continuă până când întreaga sa masă este comprimată într-un singur punct – singularitatea.
Deși găurile negre sunt larg acceptate de fizicieni, ele ridică numeroase întrebări profunde. Cum poate o masă echivalentă cu miliarde de sori să fie comprimată într-un punct infinit de mic? Cum devine spațiu-timpul infinit de curbat la o singularitate? La aceste limite extreme, legile fizicii cunoscute nu mai oferă răspunsuri fiabile, iar oamenii de știință nu pot descrie cu exactitate ce se întâmplă. Găurile negre prezintă o provocare suplimentară, deoarece ascund tot ce se află dincolo de orizontul de evenimente – orice materie, radiație sau informație care traversează această barieră este pierdută pentru observație.
**Gravastare și Rolul Energiei Întunecate**
Datorită acestor probleme nerezolvate, unii cercetători explorează posibilitatea ca cel puțin unele obiecte identificate ca găuri negre să fie, de fapt, altceva. O alternativă propusă este un obiect ultra-compact numit gravastar. Gravastarele ar fi la fel de dense și masive ca găurile negre, făcându-le extrem de greu de detectat din cauza atracției gravitaționale intense. Spre deosebire de găurile negre, însă, gravastarele nu ar conține o singularitate sau un orizont de evenimente. În schimb, sub straturile exterioare de materie obișnuită, ar fi pline de energie întunecată. Această formă misterioasă de energie exercită o presiune externă ce contracarează gravitația și previne colapsul complet.
Gravastarele oferă o alternativă atrăgătoare, deoarece evită unele dintre problemele conceptuale asociate cu găurile negre. Cu toate acestea, o întrebare majoră a rămas fără răspuns timp de decenii: cum s-ar putea forma, de fapt, gravastarele?
**O Nouă Soluție Sugerează Formarea unui Mini Univers**
Fizicienii teoreticieni Daniel Jampolski și profesorul Luciano Rezzolla au propus acum ceea ce ei descriu ca fiind prima soluție dinamică la ecuațiile Relativității Generale ale lui Albert Einstein, care explică cum o stea în colaps ar putea produce un gravastar. Conform lucrării lor, colapsul unei stele masive ar putea declanșa nașterea unui univers miniatural în cadrul materiei în colaps. Acest univers nou format nu ar fi foarte diferit de Big Bang-ul care a dat naștere propriului nostru cosmos. Ca și în universul nostru, energia întunecată ar alimenta expansiunea sa. Pe măsură ce mini-universul se extinde, el împinge materia spre exterior împotriva forței gravitaționale interioare. Această forță de opoziție poate opri colapsul înainte ca o gaură neagră să se formeze. Rezultatul este un echilibru stabil între materialul stelar în colaps și universul interior în expansiune. Acest echilibru creează un gravastar. Cercetătorii afirmă că soluția lor oferă prima explicație pentru o întrebare dezbătută de aproximativ 25 de ani: cum ar putea apărea gravastarele din colapsul materiei obișnuite.
**Spațiu pentru Fizică Nouă**
Daniel Jampolski, care a dezvoltat soluția în cadrul tezei sale de master sub supravegherea lui Luciano Rezzolla, explică: „Big Bang-ul universului emergent poate avea loc odată ce steaua a colapsat aproape până la punctul de a deveni o gaură neagră.” Comportamentul materiei comprimate la densități atât de extraordinare rămâne prost înțeles, lăsând deschisă posibilitatea unor fenomene fizice noi. Așa cum notează Jampolski: „Este mai ușor să ne imaginăm că Big Bang-ul are loc doar într-un stadiu foarte târziu, când materia a fost deja comprimată într-un grad extrem, dând astfel naștere unor efecte noi.”
Rezzolla, profesor de astrofizică teoretică la Universitatea Goethe, subliniază că explorarea alternativelor nu înseamnă respingerea găurilor negre. „Căutarea alternativelor la găurile negre nu ar trebui să sugereze scepticism față de găurile negre, care reprezintă în continuare cea mai naturală și simplă soluție pentru destinul colapsului gravitațional. Totuși, ca oameni de știință în general, și ca fizicieni teoreticieni în particular, este esențial să menținem o abordare lipsită de prejudecăți față de ceea ce nu cunoaștem și, prin urmare, să explorăm atât înțelepciunea acceptată, cât și interpretările mai exotice. Istoria ne învață că nu este neobișnuit ca acestea din urmă să devină primele.”