Wissenschaftler in Barcelona modellieren Schwarze Löcher ohne Singularitäten

Wissenschaftler am Institut für Kosmoswissenschaften der Universität Barcelona haben einen Durchbruch erzielt, indem sie die Entstehung von Schwarzen Löchern ohne Singularitäten beschrieben, wobei sie sich ausschließlich auf Gravitationseffekte stützten und die Notwendigkeit exotischer Materie eliminierten. Diese in Physics Letters B veröffentlichte Entdeckung könnte unser Verständnis von Gravitation und Raumzeit verändern. Traditionelle Schwarze Löcher, wie sie von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt werden, enthalten eine Singularität – einen zentralen Punkt, an dem die Schwerkraft die Gesetze der Physik außer Kraft setzt. Diese Singularität stellt Wissenschaftler seit langem vor eine große Herausforderung, da Unendlichkeiten keine physikalische Bedeutung haben. Das Forschungsteam demonstrierte, dass durch gravitative Korrekturen an Einsteins Gleichungen singularitätsfreie Schwarze Löcher erzeugt werden können. Diese „regulären“ Schwarzen Löcher besitzen einen dichten, aber endlichen Kern, wodurch das Singularitätsproblem gelöst wird. Bemerkenswerterweise umgeht dieses Modell die Notwendigkeit exotischer Materie – theoretische Materie mit ungewöhnlichen Eigenschaften wie negativer Energiedichte, die noch nie beobachtet wurde. Durch die Vereinfachung der Anforderungen an die Entstehung Schwarzer Löcher bietet dieses Modell einen realistischeren Ansatz und stellt einen Schritt in Richtung Quantengravitation dar, der zur Vereinheitlichung von Gravitation und Quantenphysik beiträgt. Es befasst sich auch mit dem klassischen Problem der Singularitäten, das Pablo A. Cano als „Sackgasse“ in der Physik bezeichnet. Die Wissenschaftler verwendeten fortgeschrittene Mathematik und berücksichtigten Raumzeitdimensionen jenseits der bekannten vier. Obwohl dies das Problem vereinfachte, bestätigen sie, dass ihre Ergebnisse auf unser vierdimensionales Universum anwendbar sind. Zukünftige Forschung wird sich auf die Entstehungsmechanismen dieser regulären Schwarzen Löcher und das Verhalten von Materie konzentrieren, die in sie eindringt, sowie auf das Potenzial für beobachtbare „Fußabdrücke“ im Universum, die ihre Existenz bestätigen könnten. Laut Pablo A. Cano: „Das Schöne an unserer Arbeit ist, dass wir nur natürliche Modifikationen von Einsteins Gleichungen verwenden. Wir brauchen nichts anderes.“