Białe Dziury – Niezwykła Tajemnica Wszechświata

W kosmosie znajdują się zadziwiające planety i niezwykłe gwiazdy, jednak obiektami które najbardziej działają na wyobraźnię pozostają czarne dziury. Ze względu na ogromną grawitację, nic, nawet światło, nie jest w stanie ich opuścić. Zdaniem naukowców, niewykluczone, że w kosmosie istnieją także hipotetyczne przeciwieństwa czarnych dziur, czyli tzw. białe dziury. Analiza ich właściwości przynosi zaskakujące informacje.

Białe dziury to tylko hipotetyczne obiekty astronomiczne, na których istnienie brakuje jak dotąd naukowych dowodów, zatem wszystkie informacje pozostają jedynie spekulacjami. Mimo tego, koncepcja białych dziur rozpala wyobraźnię wielu ludzi na całym świecie. Jako że białe dziury są hipotetycznym przeciwieństwem czarnych dziur, warto przypomnieć właściwości tych obiektów. Czarne dziury powstają najczęściej w wyniku zapadania grawitacyjnego bardzo masywnych gwiazd pod koniec ich życia. Z powodu ogromnej grawitacji nic nie jest w stanie wydostać się z czarnej dziury, którą otacza tzw. horyzont zdarzeń. Wg najnowszych szacunków, tylko w naszej galaktyce może się znajdować aż 100 mln czarnych dziur. Obiekty, z których nie może uciec nawet światło, były analizowane przez naukowców przez wiele dekad. W międzyczasie, powstała idea obiektów, które miałyby być ich przeciwieństwem.

Na pomysł tzw. białych dziur wpadli dwaj naukowcy – rosyjski astrofizyk i kosmolog Igor Nowikow oraz brytyjski kosmolog i astrofizyk Fred Hoyle. Ich rozumowanie opierało się na tym, że skoro czarne dziury pochłaniają materię, która nie może już się wydostać, to być może istnieją obiekty, które ją z siebie wyrzucają. Model hipotetycznej białej dziury został oparty o istnienie tunelu czasoprzestrzennego, który łączyłby ją z czarną dziurą. Istnienie takiego połączenia już w 1921 r. zaproponował niemiecki fizyk Hermann Weyl podczas swoich badań nad masą w polu elektromagnetycznym. W kolejnych latach koncepcję tę rozwijali Albert Einstein oraz Nathan Rosen, którzy opracowali model Mostu Einsteina-Rosena. Most ten byłby rodzajem skrótu, łączącym dwa punkty we wszechświecie lub też w różnych wszechświatach.

Wejście do tunelu znajdowałoby się w czarnej dziurze. Materia, która by do niej wpadła, zostałaby następnie wyrzucona przez białą dziurę, znajdującą się na drugim końcu tunelu. Na pierwszy rzut oka, dzięki takiemu tunelowi można by np. znacznie skrócić długość podróży kosmicznych. W 1962 roku amerykański fizyk John Wheeler opublikował jednak pracę zgodnie z którą most Einsteina-Rosena byłby bardzo niestabilny. Jego zdaniem nic, nawet światło, nie zdołałoby się przez niego przedostać, gdyż tunel natychmiast by się zamknął. Gdyby jednak się udało to materia, która wniknęłaby do czarnej dziury, zostałaby wyrzucona na drugim końcu tunelu z białej dziury tylko i wyłącznie w strzępkach. Ogromne siły, prądy i jonizacja dosłownie zamieniłyby wędrującą materię w pył oraz molekuły.

Być może przetrwanie podróży statkiem w takim tunelu byłoby niemożliwe, jednak matematyczne modele wskazywały, że białe dziury faktycznie mogą istnieć. Przez długi czas naukowcy poszukiwali w kosmosie obiektów, które przejawiałyby odpowiednie właściwości. Część badaczy wiązała istnienie białych dziur z kwazarami, czyli ogromnymi obiektami gwiazdopodobnymi, które emitują ciągłe promieniowanie elektromagnetyczne. Szczegółowe badania wykazały jednak, że kwazary nie mogły być poszukiwanymi białymi dziurami. Przez długi czas zapanowała stagnacja ws. badań białych dziur, jednak w ostatnich latach pojawiły się dwie bardzo interesujące publikacje.

W 2014 roku dwaj fizycy Carlo Rovelli oraz Hal Haggard opublikowali pracę, w której przedstawili rewolucyjny model białych dziur. Ich zdaniem, grawitacja oraz czasoprzestrzeń wewnątrz czarnej dziury uległyby kwantyzacji. Na skutek tego procesu umierająca gwiazda znajdująca się już za horyzontem zdarzeń nieustannie kurczy się wewnątrz czarnej dziury aż do momentu, kiedy zostanie maksymalnie skompresowana. Następnie czarna dziura uległaby transformacji, przekształcając się w białą dziurę. Zdaniem fizyków, proces ten trwałby bardzo krótko, gdyż zaledwie kilka milisekund. Mimo tak krótkiego czasu, dla zewnętrznego obserwatora proces ten trwałby przez miliardy lat, gdyż grawitacja czarnych dziur ciągnie fale świetlne i rozszerza czas. Czarna dziura zmieniłaby się zatem w białą dziurę, która wyrzuciłaby z siebie całą energię i materię z osobliwości.

Druga interesująca publikacja pochodzi z 2010 roku, a jej autorem jest polski fizyk Nikodem Popławski, pracujący na Uniwersytecie Indiany. Na łamach czasopisma naukowego Physics Letters B, przedstawił koncepcję, zgodnie z którą czarne oraz białe dziury mogą być odpowiedzialne za powstawanie nowych wszechświatów. National Geographic oraz Science zaliczyły teorię Popławskiego do 10 największych odkryć 2010 roku. Zdaniem polskiego fizyka materia wewnątrz czarnej dziury zapada się nie do punktu zwanego osobliwością, ale do stanu o ogromnej, skończonej gęstości, po czym wybucha z białej dziury, dając początek nowemu, zamkniętemu wszechświatowi po drugiej stronie horyzontu zdarzeń. Czarna dziura staje się wówczas tunelem czasoprzestrzennym, łączącym oba wszechświaty. Wg Popławskiego analogicznie Wielki Wybuch, który dał początek naszemu Wszechświatowi, był w rzeczywistości Wielkim Odbiciem wewnątrz czarnej dziury istniejącej w innym wszechświecie.

Teoria zgodnie z którą białe dziury są odpowiedzialne za powstawanie wszechświatów brzmi fascynująco, lecz wymaga dalszych badań. Jak na razie naukowcy nie zaobserwowali istnienia białych dziur, które wciąż pozostają jedynie hipotetycznymi obiektami. Niewykluczone, że modele przewidujące istnienie takich struktur są zupełnie nietrafione. Historia badań kosmosu pokazuje nam jednak, że to co wydaje się niemożliwe, często staje się prawdziwe. Z tego powodu warto mieć na uwadze różne koncepcje dotyczące istnienia tajemniczych białych dziur. Być może nowe badania pokażą nam, że wszechświat jest jeszcze dziwniejszy niż dotąd sądziliśmy.

Reklamy

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google+

Komentujesz korzystając z konta Google+. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Connecting to %s