Mokslininkai skelbia apie monstrišką siaubingą kosminį objektą. Kas tai yra solitonas

Sunku nesižavėti juodosios skylės gravitacine mechanika. Peržengus juodosios skylės įvykių horizontą, absoliučiai triuškinanti gravitacija sugriauna mūsų fizikos supratimą ir sukuria neįtikėtinas teorines sąvokas, tokias kaip „singuliarumas“ ir labiau groteskiškas idėjas, tokias kaip „spagetifikavimas“.

Kadangi šiuos nuostabius dangaus objektus dėl savo prigimties labai sunku aptikti (jie iš esmės ryja šviesą), kai kuriems mokslininkams kyla klausimas, ar gali būti panašių masyvių, į juodąją skylę panašių objektų, kurių mūsų pažangūs teleskopai tiesiog negali aptikti.

Johnso Hopkinso universiteto mokslininkai sukūrė matematinius modelius, kurie patvirtino šių objektų, vadinamų topologiniais solitonais*, egzistavimo galimybę. Iš tolo šie objektai būtų panašūs į juodąją skylę.

*Solitonas – struktūriškai pastovi pavienė bėgančioji banga, susidariusi netiesinėje aplinkoje dėl to, kad skirtingo ilgio bangos sklinda nevienodu greičiu. Pirmasis solitoną stebėjo britas John Scott Russell 1834 m. 1895 m. solitoną aprašė olandai Diederik Johannes Korteweg ir Gustav de Vries.

Tačiau jie iš tikrųjų skleistų silpną šviesos kiekį – tai neįmanoma tikroje juodojoje skylėje, kur gravitacija yra per didelė, kad šviesa ištrūktų.

2015 m. aptikus gravitacines bangas, kurios veiksmingai patvirtino juodųjų skylių egzistavimą, Pierre'o Heidmanno, Johnso Hopkinso fiziko ir tyrimo vadovo, komanda nusprendė sumedžioti objektus, kurie galėtų sukelti panašias bangas, bet veikia kitaip nei įprasta juodoji skylė. Gautas topologinis solitonas yra grynai hipotetinis subjektas, tačiau toks, kuris laikosi ir stygų teorijos, ir Alberto Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos. Tyrėjų modeliavimas sėkmingai atkūrė, kaip atrodytų topologinis solitonas.

„Tai yra pirmieji astrofiziškai svarbių stygų teorijos objektų modeliavimai, nes iš tikrųjų galime apibūdinti topologinio solitono ir juodosios skylės skirtumus taip, tarsi stebėtojas juos matytų danguje“, - sako Heidmannas.

Šie topologiniai solitonai įeina į ilgą hipotetinių kosminių objektų sąrašą, įskaitant gravastarus, bozono žvaigždes, tamsiosios energijos žvaigždes ir net ištisas tamsias galaktikas. Šie matematiškai įmanomi objektai atlieka svarbų vaidmenį padedant mokslininkams ir astrofizikams apsvarstyti, kas ten galėtų būti, išskyrus pažįstamas saules, galaktikas ir taip, net juodąsias skyles.

Visata yra keistesnė vieta, nei mes manome, net jei plika akimi jos nematome.

Tyrimo rezultatai buvo paskelbti žurnale „Physical Review D“.