Βαρυτικές Μπαμπούσκες

Για δεκαετίες, οι μαύρες τρύπες αντιμετωπίζονταν ως το αναπόφευκτο τελικό στάδιο της βαρυτικής κατάρρευσης αστέρων μεγάλης μάζας, ένας κοσμικός μονόδρομος χωρίς επιστροφή. Ωστόσο, όπως είδαμε σε προηγούμενο άρθρο, η Γενική Θεωρία Σχετικότητας εξαντλεί τη γενναιοδωρία της και μας επιτρέπει – τουλάχιστον θεωρητικά – εξίσου ενδιαφέρουσες και πολύπλοκες λύσεις και με τις μαύρες τρύπες . Πιο συγκεκριμένα, στο πρόβλημα της μοναδικότητας που εμφανίζεται στις μαύρες τρύπες, όπου το άστρο καταρρέει σε ένα σημείο άπειρης πυκνότητας στο οποίο δεν ισχύουν οι νόμοι της φυσικής που γνωρίζουμε, η πρόταση των gravastars προσφέρει μια διαφορετική διάσταση. Σε μια τέτοια περίπτωση, η κατάρρευση ανακόπτεται από την ενέργεια κενού στο εσωτερικό του, η οποία λειτουργεί ως μια μορφή απωστικής πίεσης και βοηθά στη συγκρότηση μιας συμπαγούς και σταθερής δομής.

Αν τα gravastars αποτελούν μια ριζική αναθεώρηση της κλασικής μαύρης τρύπας, η ιδέα των nested stars – nestars εν συντομία – ριζοσπαστικοποιεί το ήδη ριζοσπαστικό. Το βασικό μήνυμα είναι απλό, αλλά εντυπωσιακό: ένα gravastar δε χρειάζεται να είναι το τελικό αντικείμενο. Αντιθέτως μπορεί να φιλοξενεί στο εσωτερικό του ακόμα ένα gravastar, το οποίο θα φιλοξενεί ένα τρίτο και ούτω καθεξής, σε μια ιεραρχική δομή που ξεδιπλώνεται από έξω προς τα μέσα. Αναπόφευκτα η περιγραφή θυμίζει έντονα τις ρωσικές μπαμπούσκες (matryoshka dolls): ανοίγοντας κάθε κέλυφος ανοίγεται ένα νέο ελαφρώς μικρότερο αντικείμενο, αλλά εξίσου πλήρες. Σε αυτό το πλαίσιο της καινοτόμας βαρυτικής αρχιτεκτονικής, το nestar αποτελείται από διαφορετικά, διαδοχικά στρώματα που το καθένα αντιστοιχεί σε μια περιοχή του χωροχρόνου με διακριτές ιδιότητες, ενώ όλα μαζί συγκροτούν ένα σταθερό, συμπαγές και ενιαίο σύστημα.

Η ιδέα αυτής της πολυστρωματικής δομής δεν προκύπτει από αισθητική περιέργεια ή θεωρητική ακροβασία. Αντ’ αυτού, οι εμπνευστές της Daniel Jampolski και Luciano Rezzolla, θεωρητικοί φυσικοί στο πανεπιστήμιο Γκαίτε της Φρανκφούρτης, απαντούν σε κάποια προβλήματα που παρουσιάζουν τα gravastars, όπως η σταθερότητά τους και η ευαισθησία τους σε μικρές διαταραχές. Με την παρουσία πολλαπλών εσωτερικών στρωμάτων δημιουργείται, τελικά, ένα δυναμικότερο σύστημα στο οποίο οι κατανομές ενέργειας και πίεσης μπορούν να ρυθμιστούν με τρόπους που δεν ήταν διαθέσιμοι σε απλούστερα μοντέλα. 

Όπως εύστοχα επισημαίνουν και οι ίδιοι οι θεμελιωτές της ιδέας των nestars, ακόμη κι αν αυτά δεν υπάρχουν, η μελέτη τους παραμένει πολύτιμη. Με αυτό τον τρόπο, δοκιμάζουμε τα όρια των θεωριών μας και επανεξετάζουμε τη βεβαιότητά μας για το τι είναι – αλλά και τι δεν είναι – μαύρη τρύπα. Βέβαια, το πιο σημαντικό που προσφέρουν τέτοιες ιδέες είναι η υπενθύμιση ότι στο Σύμπαν μας το πραγματικό μυστήριο δεν κρύβεται στο τελικό αντικείμενο αλλά στη διαδρομή προς τα “μέσα”, ακριβώς όπως συμβαίνει με τις μπαμπούσκες που παίζαμε ως παιδιά.