Според новиот труд на меѓународен тим физичари, објавен на платформата arXiv, меурите од вистински вакуум што се формираат помеѓу две црни дупки што се спојуваат би можеле да го уништат универзумот.
За да се случи ова, еден од овие меури ќе мора да избега од огромната гравитациска сила на црните дупки.
Судирите на црните дупки не се исклучително ретки. Неколку од нив се снимени со детекторите VIRGO и LIGO. Научниците неодамна го искористија Големиот телескоп на Европската јужна опсерваторија (ESO) за да го откријат најблискиот пар супермасивни црни дупки формирани од спојување на две галаксии. Се наоѓа во галаксијата NGC 7727 во соѕвездието Водолија, на растојание од околу 89 милиони светлосни години. Се проценува дека овие две супермасивни црни дупки би можеле да се спојат во текот на 250 милиони години.
Меури од вистински вакуум
Физиката сугерира дека нашиот универзум веројатно не е во најниска можна енергетска состојба, туку во состојба на „лажен вакуум“ кој е „метастабилен“.
„Откривањето на Хигсовиот бозон во LHC (Големиот хадронски судирач во Швајцарија) беше потврда за стандардниот физички модел и даде возбудлива можност да се разберат својствата на електрослабата интеракција“, пишуваат авторите во воведот.
„Конкретно, се покажа дека има вакуум со помала енергија, состојба во која електрослабиот вакуум на крајот може да колабира“, додаваат научниците.
Ако дел од вообичаениот електрослаб вакуум отиде во вистински вакуум, законите на физиката какви што ги знаеме во тој меур повеќе нема да функционираат, а потоа ќе се прошири со брзина блиска до брзината на светлината и на крајот ќе проголта сè.
Меури од вистински вакуум помеѓу две црни дупки
Претходните теоретски истражувања сугерираа дека меурите од вистински вакуум, кои најверојатно ќе се генерираат поради екстремната гравитација што преовладува во близина на црните дупки, нема да резултираат со такво апокалиптично сценарио доколку меурите брзо паднат во црна дупка. Но, физичарите од колеџот Менхетен во Њујорк истражуваат што би се случило доколку се формираат во областа помеѓу две црни дупки кои се подготвуваат да се судрат.
„Тука, гравитационите сили се избалансирани на две страни, така што меурот може да постои некое време, сместен меѓу две црни дупки кои се приближуваат една до друга“, објаснува Ростислав Коноплич, главен автор на студијата.
Површината на вака формираните меури би наликувала на обичните меурчиња од сапуница, но ако две или три такви меурчиња се судрат, контактната површина би можела да стане бесконечно густа и да формира микро црна дупка. Поради феноменот наречен Хокингово зрачење, овие мали црни дупки би испуштале случајни мешавини на честички и многу брзо би испарувале. Целиот процес може да потрае само десет милисекунди пред двете главни црни дупки да се судрат и да ги проголтаат меурчињата и микро црните дупки што ќе им се најдат на патот.
Меѓутоа, огромните црни дупки во судирот, кои би овозможиле создавање на овие хипотетички меурчиња од вистински вакуум, не мора нужно да ги вшмукаат.
„Откако ќе се формираат, тие би можеле да почнат да се шират со брзини што наскоро би можеле да ја достигнат брзината на светлината“, вели Рут Грегори, физичар и математичар од Кралскиот колеџ во Лондон.
„Затоа, ако меурите се најдат надвор од хоризонтот на настани, тие би можеле да продолжат да се шират наместо да паѓаат во него“, додаде таа.
Хоризонтот на настани е област од која ништо не може да избега од моќната сила на гравитацијата на црната дупка, дури ни светлината. Во таа област, сè, вклучително и материјата и светлината, паѓа во црна дупка, додека сè надвор од неа сè уште може да избега.
Според авторите на студијата, ваквото сценарио би довело до целосно уништување на универзумот. Но, фактот дека тоа не се случило во скоро 14 милијарди години колку што постои нашиот универзум, сугерира дека овие меурчиња се исклучително ретки, ако воопшто постојат.
Авторите истакнуваат дека формирањето на микро црни дупки во такви сценарија може да се открие поради нивното зрачење. Таквото откривање ќе докаже дека претпоставката дека нашиот универзум е метастабилен не е само хипотеза. Ова, пак, би обезбедило важен увид во неговата фундаментална природа, за која теоретските физичари сè уште дебатираат.
Зошто универзумот не се распаѓа?
Уште од откривањето на Хигсовиот бозон во 2012 година, физичарите знаат дека празниот простор го содржи „Хигсовото поле“, кое е нешто слично на електричното поле (постојат важни разлики меѓу овие полиња, но чисто за илустрација). Се состои од Хигсови бозони кои демнат буквално во вакуум. Други основни честички, како што се електроните и кварковите, добиваат маса преку интеракција со Хигсовото поле. Сепак, пресметките засновани на стандарден модел на физика на честички и масата на Хигсовиот бозон покажаа дека Хигсовото поле можеби не е во својата стабилна, најниска енергетска состојба. Може да постигне многу помала енергија ако стане многу посилна. Тој скок на помала енергија неизбежно би требало да предизвика вакуумски колапс и да го избрише универзумот.
Се поставува прашањето зошто овој колапс досега не се случил. Некои научници веруваат дека ова можеби се случило во некој универзум во неговата еволуција. Имено, да се случело во нашиот универзум, немаше да постоиме, па не би можеле ниту да поставиме такво прашање.
Дополнително, пресметките покажаа дека Хигсовото поле ќе мора да помине низ огромна енергетска бариера, преку процес познат како квантно тунелирање, за да дојде до состојба на пониска енергија, односно „вистински вакуум“. Таа бариера е толку голема што веројатно ќе биде потребно многу, многу подолго од староста на нашиот универзум за да се случи транзицијата. Така, теоретичарите во голема мера се согласија дека Хигсовото поле е во метастабилна состојба, привремено заглавено во состојба на лажен вакуум, но дека во практична смисла нема причина за загриженост, иако во принцип може да се случи колапс.
