Sekiranya anda menyelam ke dalam lubang hitam (sesuatu yang tidak kami cadangkan), anda mungkin mendapati keistimewaan, atau titik yang kecil dan padat, di tengah-tengah atau yang difikirkan oleh ahli fizik.
Tetapi sekarang sepasang saintis mencadangkan bahawa beberapa lubang hitam tidak boleh menjadi lubang hitam sama sekali. Sebaliknya, mereka mungkin objek aneh yang penuh dengan tenaga gelap - kuasa misterius yang dipaksa mendorong ke arah sempadan alam semesta, menyebabkan ia berkembang pada kadar yang semakin meningkat.
"Jika apa yang kami fikir adalah lubang hitam sebenarnya objek tanpa singulariti, maka pengembangan dipercepat alam semesta kami adalah akibat semula jadi teori relativiti umum Einstein," kata Kevin Croker, seorang ahli astrofisika di Universiti Hawaii di Mānoa.
Croker dan rakan sekerja menggambarkan idea ini dalam satu kajian baru, yang diterbitkan pada 28 Ogos dalam jurnal Astrophysical. Sekiranya mereka betul, dan singulariti di tengah-tengah lubang hitam boleh digantikan dengan tenaga pelik yang membuang segala-galanya, yang dapat merevolusikan cara kita memikirkan objek padat ini.
Kedua-duanya tidak keluar untuk mendedahkan apa yang ada di dalam lubang hitam. Croker dan Joel Weiner, seorang profesor emeritus dalam matematik di universiti yang sama, sedang melihat persamaan Friedmann, yang dipermudahkan daripada teori kerelatifan umum Einstein. (Relativiti menerangkan bagaimana massa dan tenaga melengkapkan ruang masa.) Ahli fizikal menggunakan persamaan Friedmann untuk menggambarkan pengembangan alam semesta, sebahagiannya kerana matematik adalah lebih mudah daripada dalam persamaan Einstein yang menggambarkan kerelatifan. Pasukan mendapati bahawa, untuk menulis persamaan Friedmann dengan tepat, kawasan-kawasan ruang ultraencen dan terpencil, seperti bintang-bintang neutron dan lubang hitam, harus diperlakukan dengan cara matematik yang sama seperti semua kawasan lain. Sebelum ini, kosmologi percaya bahawa adalah munasabah untuk mengabaikan butiran dalaman kawasan ultradens dan terpencil, seperti bahagian dalam lubang hitam.
"Kami menunjukkan ada satu-satunya cara untuk betul," Croker memberitahu Live Science. "Dan jika anda melakukannya dengan satu cara, yang merupakan cara yang betul untuk melakukannya, anda akan dapati beberapa perkara yang menarik."
Keputusan baru menunjukkan bahawa semua tenaga gelap yang diperlukan untuk pengembangan dipercepat alam semesta boleh terkandung dalam alternatif ini untuk lubang hitam. Para penyelidik mendapati ini dalam matematik, selepas mereka telah membetulkan cara untuk menulis persamaan Friedmann. Dan dalam kertas susulan yang dikemukakan kepada The Astrophysical Journal dan diposkan pada 7 September di jurnal preprint arXiv, mereka menunjukkan bahawa alternatif-alternatif ini untuk lubang hitam, yang disebut Generik Objek Tenaga Gelap (GEODEs), juga boleh membantu menjelaskan keganjilan dalam graviti- pemerhatian gelombang dari 2016.
Matematik dari persamaan Friedmann menunjukkan bahawa dari masa ke masa, objek ultradens ini menimbulkan berat badan semata-mata disebabkan oleh pengembangan alam semesta, walaupun tidak ada bahan berdekatan untuk mereka makan. Sama seperti cahaya yang bergerak melalui ruang yang meluas kehilangan tenaga - kesan yang dikenali sebagai redshift - perkara juga kehilangan berat badan apabila ruang mengembang. Kesannya biasanya sangat kecil itu tidak dapat dilihat. Tetapi dalam bahan ultradense dengan tekanan yang sangat kuat di dalam, yang dikenali sebagai bahan relativistik, kesannya menjadi ketara. Tenaga gelap sangat relativistik, dan tekanannya bertentangan dengan perkara biasa dan cahaya - jadi objek yang dibuat (seperti GEODE hipotesis) menaikkan berat dari masa ke masa.
"Cahaya adalah sejenis perkara yang pelik, ia berlaku secara bertentangan, dalam banyak cara," kata Croker. "Orang tidak mengharapkan kelakuan ini juga boleh dipamerkan dalam objek lain, tetapi kami menunjukkan, ya, anda boleh melihatnya dalam objek lain," iaitu di dalam GEODE.
GEODE mula-mula dicadangkan sebagai idea pada tahun 1960-an, tetapi matematik yang menyokong mereka baru saja dibina. Tetapi ternyata benda-benda pelik ini juga dapat memberikan penjelasan mudah untuk penggabungan lubang hitam yang besar. Pada tahun 2016, ahli-ahli Observatori Gelombang Gravitational Wave-Interferometer (LIGO) -Virgo mengumumkan bahawa mereka mempunyai pemerhatian pertama penggabungan lubang hitam, tetapi massa yang dikira dari lubang hitam seharusnya tidak dijangka - para saintis menjangka massa akan sama ada lebih tinggi atau lebih rendah.
Tetapi GEODEs, tidak seperti lubang hitam tradisional, meningkatkan berat badan dari masa ke masa. Jika dua GEODE yang terbentuk di alam semesta yang lebih muda akhirnya bertembung, ketika mereka bertembung, mereka akan berkembang lebih besar daripada lubang hitam tipikal. Pada masa itu, massa GEODE akan sepadan dengan massa yang dilihat dalam perlanggaran yang dilihat oleh LIGO-Virgo. Daripada perlu memahami situasi yang sangat spesifik yang membawa kepada penggabungan, GEODE dapat memberikan penyelesaian yang lebih mudah untuk menjelaskan pemerhatian.
Tidak semua saintis yakin, walaupun. Deskripsi baru benda-benda ini adalah "bersifat tegas dan sukar untuk dicerna," Vitor Cardoso, profesor fizik di Instituto Superior Técnico di Lisbon, Portugal, yang tidak terlibat dalam kajian itu, memberitahu Live Science dalam e-mel. Tetapi, beliau menambah, "Saya suka idea mencari alternatif kepada lubang hitam - ia memaksa kita untuk menguatkan paradigma lubang hitam. Juga, kadang-kadang sukar untuk mencari sesuatu jika kita tidak mencari mereka."
