Zespół fizyków teoretycznych odkrył dziwną strukturę w czasoprzestrzeni, która dla zewnętrznego obserwatora wyglądałaby dokładnie jak czarna dziura, ale po bliższym przyjrzeniu się byłaby niczym innym: byłyby defektami w samej strukturze Wszechświata.
Ogólna teoria względności Einsteina przewiduje istnienie czarnych dziur, powstających podczas kolapsu gigantycznych gwiazd. Ale ta sama teoria przewiduje, że ich centra są osobliwościami, które są punktami o nieskończonej gęstości. Ponieważ wiemy, że nieskończone gęstości nie mogą się zdarzyć we wszechświecie, przyjmujemy to jako znak, że teoria Einsteina jest niekompletna. Ale po prawie stu latach poszukiwań rozszerzeń, nie potwierdziliśmy jeszcze lepszej teorii grawitacji.
Ale mamy kandydatów, w tym teorię strun. W teorii strun wszystkie cząstki wszechświata są w rzeczywistości mikroskopijnymi wibrującymi pętlami strun. Aby wspierać szeroką gamę cząstek i sił, które obserwujemy we Wszechświecie, struny te nie mogą po prostu wibrować w naszych trzech wymiarach przestrzennych. Zamiast tego muszą istnieć dodatkowe wymiary przestrzenne, które są zwinięte w kolektory tak małe, że umykają codziennej uwadze i eksperymentom.
Ta egzotyczna struktura w czasoprzestrzeni dała zespołowi badaczy narzędzia potrzebne do zidentyfikowania nowej klasy obiektu, czegoś, co nazywają solitonem topologicznym. W swojej analizie odkryli, że te topologiczne solitony są stabilnymi defektami w samej czasoprzestrzeni. Nie wymagają one istnienia materii ani innych sił – są tak naturalne dla struktury czasoprzestrzeni jak pęknięcia w lodzie.
Naukowcy badali te solitony, badając zachowanie światła, które przechodziłoby w ich pobliżu. Ponieważ są obiektami ekstremalnej czasoprzestrzeni, zakrzywiają przestrzeń i czas wokół siebie, co wpływa na ścieżkę światła. Dla odległego obserwatora te solitony wyglądałyby dokładnie tak, jak przewidujemy pojawienie się czarnych. Mieliby cienie, pierścienie światła, prace. Obrazy pochodzące z Teleskopu Horyzontu Zdarzeń i wykryte sygnatury fal grawitacyjnych zachowywałyby się tak samo.
Dopiero gdy podejdziesz bliżej, zdasz sobie sprawę, że nie patrzysz na czarną dziurę. Jedną z kluczowych cech czarnej jest jej horyzont zdarzeń, wyimaginowana powierzchnia, z której gdybyś ją przekroczył, nie byłbyś w stanie uciec. Solitony topologiczne, ponieważ nie są osobliwościami, nie mają horyzontów zdarzeń. Mógłbyś więc w zasadzie podejść do solitona i trzymać go w dłoni, zakładając, że przeżyłeś spotkanie.
Te topologiczne solitony są niezwykle hipotetycznym obiektem, opartym na naszym zrozumieniu teorii strun, która nie została jeszcze udowodniona jako realna aktualizacja naszego zrozumienia fizyki. Jednak te egzotyczne obiekty służą jako ważne badania testowe. Jeśli naukowcom uda się odkryć ważną obserwacyjną różnicę między topologicznymi solitonami a tradycyjnymi czarnymi dziurami, może to utorować drogę do znalezienia sposobu na przetestowanie samej teorii strun.
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
