O gaură neagră s-ar putea scinda în două găuri negre distincte, dar doar dacă gaura neagră inițială se rotește suficient de rapid, conform unui nou studiu publicat pe 22 octombrie în revista Physical Review D, transmite Space.com.
Oamenii de știință știu de mult timp că atunci când două găuri negre se ciocnesc, ele fuzionează pentru a crea o gaură neagră mai masivă. Aceste evenimente sunt atât de violente, încât fac ca însăși țesătura spațiului să vibreze, generând ondulații numite unde gravitaționale.
Dar noi cercetări sugerează că și fenomenul invers este posibil: găurile negre individuale ar putea, eventual, să se scindeze în două. Acest lucru este însă posibil doar dacă gaura neagră inițială se rotește cu viteza maximă posibilă. Această viteză împiedică găurile negre rezultate să cadă imediat una înapoi în cealaltă.
Există legi fizice care, în mod normal, ar împiedica scindarea unei găuri negre în două. Echipa care a realizat acest studiu a investigat dacă există condiții în care aceste legi pot fi ocolite temporar. Unul dintre aspectele fundamentale ale fizicii care împiedică divizarea găurilor negre ține de termodinamică. Găurile negre posedă o caracteristică numită ‘entropie’, care reprezintă, în esență, o măsură a gradului de dezordine dintr-un sistem, iar entropia unui sistem nu poate fi redusă fără o intervenție externă și fără aportul de energie din afara acelui sistem.
Scindarea unei găuri negre în două ar însemna o scădere a entropiei – un fenomen puternic dezavantajat de legile termodinamicii – dar acest lucru este valabil doar dacă gaura neagră nu se rotește. Situația ar putea fi diferită în cazul unei găuri negre care se rotește cu viteză mare.
Oamenii de știință au descoperit că, pentru o astfel de gaură neagră, există o portiță de scăpare.
”Cele două găuri negre rezultate trebuie, de asemenea, să aibă posibilitatea de a se separa, în loc să cadă imediat una înapoi în cealaltă”, a explicat Francesco Sannino, membru al echipei și cercetător la Universitatea din Napoli Federico II, Italia. ”Dacă luăm în calcul această condiție, fereastra de posibilități se închide din nou, cu excepția, poate, a cazului în care găurile negre se rotesc cu o viteză apropiată de limita maximă posibilă”. Echipa a calculat modul în care ar putea avea loc o astfel de divizare a unei găuri negre, descoperind că separarea limitei exterioare a găurii negre – sau ”orizontul evenimentelor” – se desfășoară într-o formă neobișnuită, asemănătoare cu o pereche de pantaloni, fiecare dintre găurile negre rezultate alunecând pe câte un ”crac”.
Ei au numit acest fenomen ”topologii de tip pereche de pantaloni”.
Cercetătorii au stabilit, de asemenea, că o divizare este mai probabilă în cazul în care una dintre găurile negre rezultate este considerabil mai mică decât ”geamănul” său nou apărut.
”Încă nu putem oferi o probabilitate precisă pentru divizarea unei găuri negre. Acest lucru depinde de modul în care gravitația se comportă dincolo de teoria lui Einstein, iar noi lucrăm la cuantificarea acestui aspect”, a declarat Sannino. ”Ne așteptăm ca găurile negre primordiale, de dimensiuni mici, să fie mai predispuse la divizare decât găurile negre astrofizice, mult mai mari”.
Sannino a adăugat că astfel de divizări ale găurilor negre ar putea fi detectabile prin intermediul radiațiilor de înaltă energie, cunoscute sub numele de raze gamma. ”Am putea detecta o divizare în mod indirect: telescoapele pentru raze gamma, precum Fermi-LAT, pot căuta semnale provenite de la fragmente minuscule de găuri negre care s-ar putea forma în timpul proceselor de fuziune”, a concluzionat cercetătorul.
