Găurile negre au fost mult timp considerate închisori ale spațiu-timpului. Conform relativității generale a lui Einstein, orice materie care intră în ea este de fapt condamnată iremediabil să dispară într-o singularitate, un punct infinit de dens în care legile fizicii se prăbușesc. Un nou studiu contestă această viziune. Ce se întâmplă dacă, în loc să fie capcane fără întoarcere, găurile negre ar fi de fapt pasaje către un alt tip de obiect cosmic: găurile albe? Aplicând mecanica cuantică unui model de găuri negre, cercetătorii sugerează că singularitatea poate să nu fie un sfârșit, ci mai degrabă o tranziție către un alt univers. Găurile negre sunt obiecte misterioase, dar formarea lor este relativ bine înțeleasă. Când o stea masivă ajunge la sfârșitul vieții, se prăbușește sub propria greutate, creând o regiune a spațiului în care gravitația este atât de puternică încât nimic nu poate scăpa. Această regiune este delimitată de ceea ce se numește orizont de evenimente: o graniță dincolo de care toate informațiile sunt pierdute pentru Universul nostru. Până acum, teoria clasică descria o soartă tragică pentru orice materie care cade într-o gaură neagră: era inexorabil atrasă către singularitate, un punct infinit de dens de volum zero unde spațiul și timpul ar înceta să mai existe. Această viziune ridică o problemă: cum ar putea Universul să conțină regiuni în care legile fizicii nu se mai aplică?
Aici intervine noul studiu, care a fost publicat în Physical Review Letters. Doi cercetători de la universitățile Sheffield și Madrid au folosit mecanica cuantică pentru a analiza ce se întâmplă în interiorul unei găuri negre. Spre deosebire de relativitatea generală, care prezice un colaps total al spațiu-timpului, fizica cuantică interzice un astfel de scenariu. Într-adevăr, particulele nu pot fi niciodată complet înghețate într-o stare imobilă: sunt supuse unor mici fluctuații cuantice care le mențin în mișcare, chiar și în condiții extreme.
În acest cadru, singularitatea unei găuri negre (acel punct teoretic în care densitatea devine infinită) ar putea să nu existe în forma sa clasică. În schimb, fluctuațiile cuantice ar putea împiedica spațiul și materia să se prăbușească complet. Acest fenomen ar crea apoi o tranziție treptată: în loc să rămână prinsă într-un punct infinit de dens, materia acumulată în gaura neagră ar fi expulzată încet sub altă formă. Așa ar apărea o gaură albă, un fel de ieșire cosmică care respinge această materie și această energie spre exterior, într-un alt loc din Univers, sau chiar într-un nou univers. Cu alte cuvinte, mai degrabă decât o fundătură gravitațională, gaura neagră ar putea acționa ca o punte care conectează două regiuni ale spațiu-timpului cu o gaură neagră la intrare și o gaură albă la ieșire.
Dacă teoria acestor doi cercetători este corectă, înseamnă că găurile albe ar putea fi născute din găurile negre. Ceea ce părea a fi un sfârșit ar fi în realitate o trecere către altceva. Dar unde ar duce aceste găuri albe? Un alt loc în Universul nostru sau un nou univers paralel?
O altă implicație fascinantă a acestui studiu se referă la natura timpului. Cercetătorii sugerează că tranziția dintre o gaură neagră și o gaură albă ar putea fi influențată de energia întunecată, forța misterioasă responsabilă de accelerarea expansiunii Universului. Timpul este de obicei considerat relativ: curge diferit în funcție de viteza și gravitația experimentate de un observator. De exemplu, lângă o gaură neagră, unde gravitația este extremă, timpul încetinește considerabil. Cu toate acestea, în această nouă abordare, cercetătorii au prezentat o idee și mai radicală: timpul nu ar fi pur și simplu relativ la fiecare observator, ci definit de energia întunecată însăși.
Cu alte cuvinte, energia întunecată ar acționa ca un ceas cosmic care guvernează evoluția timpului la scara întregului Univers. Dacă această ipoteză este corectă, atunci procesul care transformă o gaură neagră într-o gaură albă ar putea fi condus de aceeași energie întunecată. În loc să fie un fenomen haotic sau instantaneu, această tranziție ar urma un anumit ritm impus de această forță omniprezentă.
Această legătură între găurile negre, găurile albe și energia întunecată deschide astfel o nouă cale pentru înțelegerea nu numai a structurii Universului, ci și a modului în care timpul însuși ar putea ieși dintr-un fenomen fundamental care este încă evaziv.
