Lubang hitam mungkin cacat dalam ruang-waktu

Sebuah tim fisikawan teoretis telah menemukan struktur aneh dalam ruang-waktu yang bagi pengamat luar mungkin terlihat seperti lubang hitam, tetapi setelah diperiksa lebih dekat akan menjadi apa pun kecuali: ketidaksempurnaan dalam jalinan alam semesta.

Teori relativitas umum Einstein memprediksi keberadaan lubang hitam, yang terbentuk saat bintang raksasa runtuh. Tetapi teori yang sama meramalkan bahwa pusat mereka adalah singular, yang merupakan titik dengan kepadatan tak terbatas. Karena kita tahu bahwa kerapatan tak hingga sebenarnya tidak ada di alam semesta, kita menganggap ini sebagai tanda bahwa teori Einstein tidak lengkap. Tapi setelah hampir satu abad mencari ekstensi, kami belum memastikan teori gravitasi yang lebih baik.

Tapi kami punya kandidat, termasuk teori string. Dalam teori string, semua partikel di alam semesta sebenarnya adalah loop string mikroskopis yang bergetar. Untuk mendukung variasi partikel dan gaya yang kita amati di alam semesta, string ini tidak bisa hanya bergetar di tiga dimensi ruang kita. Sebaliknya, harus ada dimensi spasial tambahan yang melilit dirinya menjadi manifold yang sangat kecil sehingga luput dari pengamatan dan eksperimen sehari-hari.

Struktur aneh dalam ruang-waktu ini telah memberi tim peneliti alat yang mereka butuhkan untuk mendefinisikan kelas objek baru, sesuatu yang mereka sebut soliton topologi. Dalam analisisnya, mereka menemukan bahwa soliton topologi ini adalah cacat stabil dalam ruangwaktu itu sendiri. Mereka tidak membutuhkan keberadaan materi atau kekuatan lain – mereka alami dalam jalinan ruang-waktu seperti retakan pada es.

Para peneliti mempelajari solenoida ini dengan memeriksa perilaku cahaya yang melewatinya. Karena mereka adalah objek dengan ruang-waktu yang ekstrem, mereka membelokkan ruang dan waktu di sekitarnya, memengaruhi jalur cahaya. Bagi pengamat jauh, selton ini akan muncul seperti yang kita perkirakan akan muncul dari lubang hitam. Mereka akan memiliki bayangan dan lingkaran cahaya dan bekerja. Gambar yang berasal dari Teleskop Cakrawala Peristiwa dan tanda gelombang gravitasi yang terdeteksi semuanya akan berperilaku dengan cara yang sama.

Begitu Anda mendekat, Anda akan menyadari bahwa Anda tidak sedang melihat lubang hitam. Salah satu ciri utama lubang hitam adalah horizon peristiwanya, permukaan imajiner yang jika Anda lewati, Anda tidak akan bisa melarikan diri. Soliton topologi, karena bukan singularitas, tidak dicirikan oleh horizon peristiwa. Jadi pada prinsipnya Anda bisa naik ke slithon dan memegangnya di tangan Anda, dengan asumsi Anda selamat dari pertemuan itu.

Soliton topologi ini adalah objek yang sangat hipotetis, berdasarkan pemahaman kita tentang teori string, yang belum terbukti sebagai pembaruan yang layak untuk pemahaman kita tentang fisika. Namun demikian, benda-benda aneh ini berfungsi sebagai studi uji yang penting. Jika para peneliti dapat menemukan perbedaan pengamatan yang penting antara soliton topologi dan lubang hitam konvensional, ini dapat membuka jalan untuk menguji teori string itu sendiri.