Disa vrima të zeza mund të jenë në të vërtetë ngatërresa në strukturën e hapësirë-kohës

Fizikantët kanë zbuluar një kthesë të çuditshme të hapësirë-kohës që mund të imitojë vrimat e zeza – derisa të afroheni shumë. Të njohura si “solitone topologjike”, këto kthesa teorike në strukturën e hapësirë-kohës mund të fshihen në të gjithë universin – dhe gjetja e tyre mund të shtyjë përpara kuptimin tonë të fizikës kuantike, sipas një studimi të ri të botuar më 25 prill në revistën Physical Review D. .

Vrimat e zeza janë ndoshta objekti më zhgënjyes i zbuluar ndonjëherë në shkencë. Teoria e përgjithshme e relativitetit të Ajnshtajnit parashikon ekzistencën e tyre dhe astronomët e dinë se si formohen: Gjithçka që duhet është që një yll masiv të shembet nën peshën e tij. Pa asnjë forcë tjetër në dispozicion për t’i rezistuar, graviteti thjesht vazhdon të tërhiqet derisa i gjithë materiali i yllit të kompresohet në një pikë pafundësisht të vogël, të njohur si singularitet. Përreth këtij singulariteti është një horizont ngjarjesh, një kufi i padukshëm që shënon skajin e vrimës së zezë. Çfarëdo që kalon horizontin e ngjarjeve nuk mund të dalë kurrë.

Por problemi kryesor me këtë është se pikat me densitet të pafund nuk mund të ekzistojnë realisht. Pra, ndërsa relativiteti i përgjithshëm parashikon ekzistencën e vrimave të zeza, dhe ne kemi gjetur shumë objekte astronomike që sillen saktësisht siç parashikon teoria e Ajnshtajnit, ne e dimë se ende nuk e kemi pamjen e plotë. Ata e dimë se singulariteti duhet të zëvendësohet me diçka më të arsyeshme, por nuk e dimë se çfarë është ajo diçka.

Për ta kuptuar këtë kërkon një kuptim të gravitetit jashtëzakonisht të fortë në shkallë jashtëzakonisht të vogla – diçka që quhet graviteti kuantik. Deri më sot, ne nuk kemi teori kuantike të gravitetit të zbatueshëm, por kemi disa kandidatë. Një nga ata kandidatë është teoria e fijeve, një model që sugjeron që të gjitha grimcat që përbëjnë universin tonë janë bërë me të vërtetë nga vargje të vogla vibruese.

Për të shpjeguar shumëllojshmërinë e gjerë të grimcave që banojnë në universin tonë, ato vargje nuk mund të dridhen vetëm në tre dimensionet e zakonshme hapësinore. Teoria e fijeve parashikon ekzistencën e dimensioneve shtesë, të gjitha të mbështjella në vetvete në një shkallë jashtëzakonisht të vogël – aq të vogla sa nuk mund të dallojmë se ato dimensione janë atje.

Dhe ky akt i përkuljes së dimensioneve shtesë hapësinore në shkallë tepër të vogla mund të çojë në objekte shumë interesante.

Në studimin e ri, studiuesit propozuan që këto dimensione shtesë kompakte mund të shkaktojnë defekte. Ashtu si një rrudhë që thjesht nuk mund ta heqësh nga këmisha jote sado ta hekurosh, këto defekte do të ishin të qëndrueshme, papërsosmëri të përhershme në strukturën e hapësirë-kohës – një soliton topologjik. Fizikantët sugjeruan se këto solitone do të dukeshin, do të vepronin dhe ndoshta do të kishin erë si vrima të zeza.

Studiuesit studiuan se si do të silleshin rrezet e dritës kur kalonin pranë njërit prej këtyre solitoneve. Ata zbuluan se solitonët do të ndikonin në dritë pothuajse në të njëjtën mënyrë si një vrimë e zezë. Drita do të përkulej rreth solitoneve dhe do të formonte unaza të qëndrueshme orbitale, dhe solitonët do të bënin hije. Me fjalë të tjera, imazhet e famshme nga teleskopi Event Horizon, i cili zmadhoi vrimën e zezë M87* në vitin 2019, do të dukeshin pothuajse të njëjta nëse do të ishin soliton në qendër të imazhit, dhe jo një vrimë e zezë.

Por nga afër mimika do të merrte fund. Solitonet topologjike nuk janë singularitete, pra nuk kanë horizonte ngjarjesh. Mund të afroheshe sa të doje me një soliton dhe mund të largoheshe gjithmonë nëse doje (duke supozuar se keni paketuar mjaftueshëm karburant).

Fatkeqësisht, ne nuk kemi vrima të zeza aq afër sa të gërmojmë përreth, dhe kështu mund të mbështetemi vetëm në vëzhgimet e objekteve të largëta. Nëse zbulohen ndonjëherë ndonjë soliton topologjik, zbulimi nuk do të ishte vetëm një pasqyrë e madhe në natyrën e gravitetit, por do të na mundësonte të studiojmë drejtpërdrejt natyrën e gravitetit kuantik dhe teorinë e fijeve gjithashtu.