Crne rupe jedne su od najzagonetnijih objekata u svemiru. To je djelomično zato što se jednačine opće relativnosti koje koristimo za njihovo razumijevanje kvare kada proučavamo ultra-guste centre crnih rupa. Međutim, jedno od posljednjih istraživanja dokazuje kako bi astronomi jednog dana mogli prevladati ovaj izazov korištenjem gravitacijskih valova i moći će zaviriti unutar crnih rupa koje se stapaju i saznaju od čega su zapravo napravljene, piše Live Science.
U Einsteinovoj općoj teoriji relativnosti, crne rupe su objekti koji sprječavaju svjetlost da pobjegne zbog svoje enormno jake gravitacije. Granica crne rupe poznata je kao horizont događaja — ako prijeđete preko tog praga, nikada nećete izaći. Relativnost također predviđa da su središta crnih rupa tačke beskonačno visoke gustoće, poznate kao singulariteti. Prisutnost singulariteta znači da se same jednačine raspadaju; u matematici se počinju pojavljivati beskonačnosti koje sprječavaju daljnje izračune. Dakle, znamo da je opća teorija relativnosti nepotpuna. Mora postojati temeljnija teorija, vjerojatno povezana s kvantnom fizikom subatomskih razmjera, koja može ispravno opisati što se događa u središtu crne rupe.
Šta se događa unutra?
Naučnici još nemaju potpunu kvantnu teoriju gravitacije, ali imaju nekoliko kandidata. Na primjer, postoji teorija struna, koja predviđa da su sve čestice u svemiru zapravo napravljene od ultra-sićušnih vibrirajućih struna. Tu je i petlja kvantne gravitacije, koja kaže da je sam prostor-vrijeme napravljen od sićušnih, nedjeljivih dijelova poput piksela na monitoru računara.
Oba ova pristupa mogu zamijeniti tradicionalnu singularnost u središtu crne rupe nečim drugim. Ali kada zamijenite singularnost, obično također eliminirate horizont događaja. To je zato što je horizont događaja uzrokovan beskonačnim gravitacijskim privlačenjem singularnosti. Bez singularnosti, gravitacijska sila je samo nevjerojatno jaka, ali ne i beskonačna, tako da uvijek možete pobjeći iz blizine crne rupe sve dok bježite dovoljnom brzinom. U nekim varijantama teorije struna, singularnost i horizonti događaja zamijenjeni su isprepletenim mrežama zamršenih čvorova prostorvremena. U petljastoj kvantnoj gravitaciji, singularnost postaje neki iznimno mali, iznimno gusti grumen egzotične materije. U drugim modelima, cijela crna rupa zamijenjena je tankom ljuskom materije ili nakupinama novih vrsta spekulativnih čestica.