Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian muotoilusta lähtien mustat aukot ovat olleet keskeisessä asemassa astrofysiikassa. Niiden singulariteetti, kohta, jossa fysiikan lait näyttävät romahtavan, esittää kuitenkin merkittävän teoreettisen ongelman. Tutkijat ehdottavat nyt malleja, jotka välttävät tämän singulariteetin, avaten uusia näkymiä.
Journal of Cosmology and Astroparticle Physics -lehdessä julkaistu tutkimus kokoaa yhteen viimeaikaisia edistysaskeleita singulariteetittomista mustista aukoista. Se vertailee kahta päämallia ja keskustelee mahdollisista havainnollisista testeistä. Tämä lähestymistapa voisi myös valaista kvanttigravitaatioteorian etsimistä.
Tutkimuksen toinen kirjoittaja, Stefano Liberati, vertaa klassisten mustien aukkojen singulariteettiä tuntemattomaan maahan. Schwarzschildin ratkaisut, vaikka ne ovatkin perustavia, tuovat mukanaan fysiikan paradokseja. Singulariteettivapaat vaihtoehdot pyrkivät ratkaisemaan näitä epäjohdonmukaisuuksia integroimalla kvanttimekanisia vaikutuksia.
Singulariteettivapaat mustat aukot voisivat esittää ainutlaatuisia havainnollisia allekirjoituksia. Poikkeavuudet gravitaatioaalloissa tai valossa näiden kohteiden ympärillä voisivat paljastaa niiden luonteen.
Event Horizon Telescope, ennennäkemättömällä resoluutiollaan, näyttelee keskeistä roolia tässä etsinnässä. Se voisi havaita hienovaraisia eroja mustien aukkojen varjossa, mikä viittaisi singulariteetin puuttumiseen.
Edistyneet numeeriset simulaatiot etenevät myös näiden allekirjoitusten ennustamisessa. Ne auttavat ohjaamaan tulevia havaintoja lupaavimpiin alueisiin.
Tämä tutkimus vaatii tiivistä yhteistyötä teoreetikkojen ja havaitsijoiden välillä. Yhdessä he voisivat pian ratkaista mustien aukkojen ja niiden sisäosan mysteerin.