Tänavu märtsis ajakirjas Physics Letters B avaldatud musta auku sisenevate osakeste liikumise analüüsis näitas Bloomingtoni Indiana ülikooli teadlane Nikodem Poplawski, et iga musta augu sees võib eksisteerida eraldiseisev universum, vahendab NewScientist.

“Võib-olla kujutavad hiiglaslikud mustad augud Linnutee ja muude galaktikate keskmes endast sildu teistesse universumitesse,” ütleb Poplawski. Kui tema arvutused on õiged — ja see pole sugugi kindel —, pole ühtegi tegurit, mis välistaks võimaluse, et meie universum ise asub musta augu sees.

Einsteini üldrelatiivsusteoorias kirjeldatakse mustade aukude sisemusi “singulaarsustena“ — piirkondadena, kus aine tihedus läheneb lõpmatusele. Pole selge, kas singulaarsus on tegelik mõõtmatu tiheduse punkt või lihtsalt üldrelatiivsusteooria matemaatiline ebakoht, kuna mustade aukude sees muutuvad üldrelatiivsusvalemid kasutuskõlbmatuks. Igal juhul kaotavad Poplawski kasutatud modifikatsioonid Einsteini valemitele vajaduse singulaarsuse järele üldse ära.

Oma analüüsi aluseks võttis Poplawski üldrelatiivsusteooria variandi, mida nimetatakse Einsteini-Cartani-Kibble’i-Sciama (ECKS) gravitatsiooniteooriaks. Erinevalt Einsteini arvutustest võtab ECKS-gravitatsioon arvesse elementaarosakeste spinni ehk pöördimpulssi. Aine spinni hõlmamine võimaldab arvutada aegruumi geomeetria omadust, mida nimetatakse väändeks.

Kui aine tihedus mustas augus läheneb raskestihoomatavatele suurustele (üle 10 astmel 50 kilogrammi kuupmeetri kohta), avaldub vääne jõuna, mis pärsib gravitatsiooni. See takistab aine lõpmatut tihenemist, mistõttu ei saavutata ka singulaarsust. Selle asemel, ütleb Poplawski, vetrub aine tagasi ja hakkab uuesti paisuma.

Nüüd on Poplawski veebilehel ArXiv.org avaldatud, vaidlusi tekitavaks kujuneda ähvardavas uurimuses rakendanud neid ideid aegruumi käitumise mudeldamiseks mustas augus hetkel, mil see hakkab tagasi vetruma. Stsenaarium meenutab seda, mis juhtub, kui vedru kokku suruda.

Poplawski on välja arvutanud, et esiteks ületab gravitatsioon väände tõukejõu ja surub ainet üha tihedamaks, kuid viimaks muutub tõukejõud nii tugevaks, et aine kollapseerumine lakkab ja see hakkab tagasi paisuma. Poplawski arvutused näitavad, et aegruum musta augu sees paisub kõigest 10-astmel-miinus-46 sekundiga umbes 1,4 korda suuremaks oma väikseimatest mõõtmetest.

Just selline rabavalt kiire tagasipõrge võis Poplawski arvates olla tegur, mis tekitas meile tänapäeval tuttava laieneva universumi.

Kuidas saada teada, kas me elame musta augu sees? Pöörlev must auk peaks loovutama osa oma pöördemomendist selle sees asuvale aegruumile, mis peaks meie universumis avalduma “eelistatud suunana”, ütleb Poplawski. Taoline eelistatud suund tooks kaasa Lorentzi sümmeetriaks nimetatava, aega ja ruumi liitva aegruumi omaduse rikkumise. On välja pakutud, et see rikkumine võib põhjustada neutriinode vaadeldud võnkumist ühest tüübist teiseks.

Kahjuks pole meil mõtet mustadest aukudest teisi universumeid otsima asuda. Mustale augule lähenemisel muudab kasvav gravitatsiooniväli aja liikumise üha aeglasemaks. Seetõttu moodustuks iga augusisene universum välise vaatleja jaoks vaid lõpmatult pika ajavahemiku möödudes.