Мехури настали у судару црних рупа могли би уништити наш свемир.
Према новом раду међународног тима физичара, објављеном на платформи arXiv, мехури правог вакуума који настају између двију црних рупа које се сједињују могли би уништити свемир. Да би се то догодило, један од тих мехура морао би побећи големој гравитацијској сили црних рупа. Сразови црних рупа нису изузетно ретки. Неколико су забележили детектори VIGO и LIGO.
Научници су недавно помоћу Врло великог телескопа Европске јужне опсерваторије (ESO) открили најближи пар супермасивних црних рупа који је настао спајањем двe галаксијe. Он се налази у галаксији NGC 7727 у сазвежђу Водолије, на удаљености око 89 милиона светлосних година. Претпоставља се да би се ове две супермасивне црне рупе могле спојити кроз 250 милиона година.
Мехурићи правог вакуума
Физика честица сугерише да наш свемир вероватно није у најнижем могућем енергетском стању, већ у стању „лажног вакуума” који је „метастабилан”. „Откриће Хигсовог бозона у LHC-у (велики хадронски сударач у Швајцарској) било је потврда Стандардног модела физике и пружило је узбудљиву прилику за разумевање својстава електрослабе интеракције”, пишу у уводу аутори. „Kонкретно, показано је да постоји вакуум ниже енергије, стање у којем електрослаби вакуум на крају може колабирати.”
Kада би део уобичајеног електрослабог вакуума прешао у стање правог вакуума, закони физике какве познајемо у том мехурићу више не би функционисали, а он би се потом ширио брзином близу брзине светлости и на крају би прогутао све.
Између две црне рупе
Ранија теоријска истраживања сугерисала су да мехурићи правог вакуума, који ће се ввероватно генерисати захваљујући екстремној гравитацији каква превладава у близини црних рупа, неће резултирати таквим апокалиптичним сценариом ако мехурићи брзо упадну у црну рупу. Но физичари из Менхетн колеџа у Њујорку истражили су шта би се догодило да се они формирају у подручју између две црне рупе које се спремају сударити. „Овде се гравитационе силе балансирају с две стране тако да мехурић може постојати неко време, разапет између две црне рупе које се приближавају једна другој”, тумачи Ростислав Kоноплич, главни аутор студије.
Дакле, теоретичари су се углавном сложили да је Хигсово поље у метастабилном стању, привремено заглављено у стању лажног вакуума, али да у практичном смислу нема разлога за бригу иако се колапс у начелу може догодити.
Површина тако створених мехурића наликовала би оној обичних мехурића од сапунице, но ако би се два или три таква мехурића сударила, контактна површина могла би постати бесконачно густа и формирати микро црну рупу. Због феномена званог Хокингово зрачење ове би мале црне рупе емитовале насумичне мешавине честица и врло брзо би испариле. Цео процес могао би потрајати само десет милисекунди пре него што се две главне црне рупе сударе и прогутају мехуриће и микро црне рупе на свом путу.
Међутим, огромне црне рупе у сразу, које би омогућиле стварање ових хипотетских мехурића правог вакуума, не би их нужно морале усисати. „Kада једном настану, оне би се могле почети ширити брзином која би убрзо могла досегнути брзину светлости”, каже Рут Грегори, физичарка и математичарка с Kингс колеџа у Лондону. „Стога, ако би се мехурићи нашли изван хоризонта догађаја, могли би се наставити ширити уместо да упадну у њега.”
Хоризонт догађаја је подручје из којег ништа не може побећи моћној сили гравитације црне рупе, чак ни светлост. Унутар тог подручја све, укључујући и материју и светлост, упада у црну рупу, док изван њега још може побјећи. Према ауторима студије, такав би сценарио довео до потпуног уништења свемира. Но чињеница да се то није догодило у готово 14 милијарди година, колико постоји наш свемир, сугерише да су ти мехурићи изузетно ретки, ако уопште постоје.
Аутори истичу да би настанак микро црних рупа у таквим сценаријима било могуће открити због њихова зрачења. Таква детекција доказала би да претпоставка да је наш свемир метастабилан није само хипотеза. То би пак омогућило важан увид у његову темељну природу, о којој теоријски физичари још расправљају.
Зашто свемир не колабира?
Још од открића Хигсовог бозона 2012. године физичари знају да празан простор садржи Хигсово поље, које је помало налик електричном пољу (постоје важне разлике између тих поља, али чисто за илустрацију). Оно се састоји од Хигсових бозона који виртуелно вребају у вакууму. Друге фундаменталне честице, као што су електрони и кваркови, добијају масу тако што ступају у интеракцију с Хигсовим пољем. Међутим, прорачуни који се темеље на Стандардном моделу физике честица и маси Хигсовог бозона показали су да Хигсово поље можда није у свом стабилном, најнижем енергетском стању. Оно би могло постићи много нижу енергију када би постало знатно снажније. Тај скок према нижој енергији требало би неизбежно да узрокује колапс вакуума и избрише свемир.
Намеће се питање зашто се тај колапс до сада није догодио. Неки научници сматрају да се то можда догодило у неком свемиру у његовој еволуцији. Наиме, да се догодило у нашем свемиру, нас не би било, па не бисмо могли ни поставити такво питање. Осим тога, израчунавања су показалс да би Хигсово поље морало проћи кроз огромну енергетску баријеру, кроз процес познат као квантно тунелирање, да би дошло до стања ниже енергије, односно до „правог вакуума”. Та баријера толико је велика да би вероватно требало проћи много, много више времена него што је старост нашег свемира да би се прелаз догодио. Дакле, теоретичари су се углавном сложили да је Хигсово поље у метастабилном стању, привремено заглављено у стању лажног вакуума, али да у практичном смислу нема разлога за бригу иако се колапс у начелу може догодити.
(Погледајте разгвор са чувеним српским теоријским физичарем, проф. др Дејаном Стојковићем, који је то предсказао у разговору за „Галаксију” пре више од две године: https://galaksijanova.rs/sudnji-dan-kosmosa/?script=lat)
(Извор Индекс)
