Umierająca gwiazda może zrodzić cały nowy wszechświat zamiast kolejnej nudnej czarnej dziury

Masywne gwiazdy spędzają swoje życie wesoło łącząc atomy i promieniując energią, aż do wyczerpania paliwa, a grawitacja przypomina im, kto tu rządzi. Podręcznikowym zakończeniem jest czarna dziura – osobliwość tak gęsta, że nawet prawa fizyki odpuszczają. Ale nowe teoretyczne rozwiązanie sugeruje bardziej ambitny finał: gwiazda może zapaść się w gravastar, rodzaj kosmicznej matrioszki, która wewnątrz zawiera rozszerzający się mini-wszechświat.

Gravastary to hipotetyczne ultrakompaktowe obiekty, które naśladują grawitacyjną masę czarnych dziur, ale pomijają osobliwość i horyzont zdarzeń. Zamiast tego są wypełnione ciemną energią, która wypycha na zewnątrz i zapobiega całkowitemu zapadnięciu. Fizycy teoretyczni Daniel Jampolski i profesor Luciano Rezzolla z Uniwersytetu Goethego we Frankfurcie zaproponowali teraz pierwsze dynamiczne rozwiązanie równań Einsteina ogólnej teorii względności, które pokazuje, jak zapadająca się gwiazda może je wytworzyć.

Zgodnie z ich pracą, zapadnięcie się masywnej gwiazdy może wywołać narodziny miniaturowego wszechświata w samej zapadającej się materii – nie inaczej niż nasz własny Wielki Wybuch. Gdy ten mini-wszechświat się rozszerza, jego ciemna energia wypycha na zewnątrz, zatrzymując zapadanie, zanim uformuje się czarna dziura. Rezultatem jest stabilny gravastar. Daniel Jampolski, który opracował rozwiązanie podczas swojej pracy magisterskiej, wyjaśnia: „Wielki Wybuch powstającego wszechświata może rozwinąć się, gdy gwiazda zapadnie się już prawie do punktu, w którym staje się czarną dziurą.”

Naukowcy twierdzą, że ich rozwiązanie odpowiada na pytanie, które naukowcy debatowali od około 25 lat: jak gravastary mogą powstawać ze zwykłej materii. Rezzolla podkreśla, że badanie alternatyw nie oznacza odrzucania czarnych dziur. „Czarne dziury wciąż stanowią najbardziej naturalne i najprostsze rozwiązanie” – mówi, dodając, że „jako naukowcy istotne jest zachowanie bezstronnego podejścia do tego, czego nie wiemy.” Historia, jak zauważa, ma zwyczaj zamieniać egzotykę w coś powszechnie akceptowanego.