Dikur monstra hipotetike të lindura në një fole të ngatërruar të Ajnshtajnit teoria e përgjithshme e relativitetit, vrimat e zeza tani njihen si objekte qiellore me besim po aq reale sa yjet, hënat dhe galaktikat.
Por mos bëni gabim. Motorët e tyre janë ende po aq misterioz sa ishin kur fizikani teorik gjerman Karl Schwarzschild së pari luajti me ekuacionet e fushës së Ajnshtajnit dhe arriti në përfundimin se hapësira dhe koha mund të grumbulloheshin në gropa pa kthim.
Fizikanët e Universitetit Goethe të Frankfurtit Daniel Jampolski dhe Luciano Rezzolla janë kthyer në hapin e parë në një përpjekje për të kuptuar më mirë ekuacionet që përshkruajnë vrimat e zeza dhe kanë dalë me një zgjidhje që është më e lehtë për t’u imagjinuar, nëse jo më pak e çuditshme.
Aty ku përshkrimet më tradicionale të vrimave të zeza përmbajnë një rrëmujë të fizikës kontradiktore në thelbin e tyre, Jampolski dhe Rezzolla kanë dalë me një kthesë unike në një ‘flluskë’ materiali të kufizuar nga gravitacioni, që mund të përmbajë një seri të tërë flluskash të vendosura brenda.
“Është e mrekullueshme që edhe 100 vjet pasi Schwarzschild paraqiti zgjidhjen e tij të parë për ekuacionet e fushës së Ajnshtajnit nga teoria e përgjithshme e relativitetit, është ende e mundur të gjesh zgjidhje të reja.” thotë Rezzolla.
“Është pak si të gjesh një monedhë ari përgjatë një rruge që është eksploruar nga shumë të tjerë më parë.”
Vrimat e zeza fshehin një sekret të ndyrë të fizikës. Hidhni mjaft gjëra në një hapësirë të përshkruar nga ajo që njihet si a Rrezja e Schwarzschild, graviteti do të kapërcejë të gjitha forcat e tjera dhe do ta tërheqë atë masë në një hapësirë shumë, shumë më të vogël. Kështu thonë ekuacionet e fushës së relativiteti i përgjithshëm.
Megjithatë, ekuacionet nuk mund të thonë vërtet se çfarë ndodh në anën tjetër të asaj shtrëngimi të madh. Ndërsa zmadhojmë distanca gjithnjë e më të vogla, fizika kuantike bëhet gjithnjë e më e rëndësishme. Dhe pa asnjë mënyrë të lehtë për të lidh dy teoritë kryesore nga (pothuajse) gjithçka, ne kemi mbetur me një pikëpyetje të madhe se çfarë ndodh me materien kur graviteti e shtyp atë përtej një pike të caktuar.
Sikur kjo të mos ishte mjaft sfiduese, vetë ekzistenca e objekteve që të dy mund të dërgojnë informacion në një udhëtim njëdrejtimësh në burgun kozmik dhe avullohet në një shkëlqim të qëndrueshëm e nxehtësisë e njohur si Rrezatimi Hawking paraqet një paradoks që thyen fizikën, i bazuar në një rregull që thotë se informacioni nuk mund të zhduket thjesht.
Në vitin 2001fizikani kuantik Pawel Mazur dhe astrofizikani Emil Mottola bashkëpunuan për të kuptuar ekuacionet për të parë nëse ata mund t’i shmangnin këto rrugë pa krye.
Ajo që ata arritën ishte një yll i kondensatës gravitacionale. I referuar shpejt si një gravastar, ky konstrukt hipotetik përshkruan një shtresë të materies të ngjeshur në një hollësi gati të pamundur, të fryrë nga brenda nga një ndihmë bujare e energji e errët.
Të çuditshme sa tingëllojnë këto tullumbace yjore, ato do të dukeshin ende si vrima të zeza nga jashtë, ndërkohë që do të eliminonin paradoksin e informacionit dhe do të shmangnin nevojën për një gjilpërë pafundësisht të dendur absurditeti kuantik në zemrën e tyre.
Jampolski dhe Rezzolla zbuluan se ishte e mundur që një gravatar me një membranë pak më të trashë të balanconte një gravatar të dytë brenda. Në mënyrë të ngjashme, ai gravatar i dytë i folezuar mund të jetë shtatzënë me guaskën e tij ekzotike të lëndës shumë të ngjeshur, duke formuar atë që ata e quajnë nestar.
“Nestari është si një kukull matryoshka”, thotë Jampolski, i cili doli me zgjidhjen nën mbikëqyrjen e Rezzolla.
Shpikja e bishave kozmike nga hijet e hedhura nga teoria e pastër mund të duket e çuditshme, por kjo është mënyra se si vrimat e zeza u identifikuan në radhë të parë. Më e rëndësishmja, gjetja e kufijve të asaj që mund të sugjerojë një teori mund të çojë në vëzhgime që zgjidhin problemin vrimë e zezëenigmat më shqetësuese.
“Fatkeqësisht, ne ende nuk e kemi idenë se si mund të krijohet një gravastar i tillë,” thotë Rezzolla.
“Por edhe nëse nestarët nuk ekzistojnë, eksplorimi i vetive matematikore të këtyre zgjidhjeve përfundimisht na ndihmon të kuptojmë më mirë vrimat e zeza”.
Ky hulumtim është publikuar në Graviteti klasik dhe kuantik.