Lubang hitam terus memikat para ilmuwan: mereka adalah objek gravitasi murni, sangat sederhana, namun mampu menyembunyikan misteri yang menantang pemahaman kita tentang hukum alam. Sebagian besar observasi sejauh ini berfokus pada karakteristik eksternal dan lingkungan sekitar, sehingga sebagian besar sifat internalnya belum tereksplorasi.
Sebuah studi baru, yang dilakukan melalui kolaborasi antara University of Southern Denmark, Charles University di Praha, Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) di Trieste, dan Victoria University of Wellington di Selandia Baru, dan diterbitkan di Surat Tinjauan Fisikmeneliti aspek umum wilayah terdalam dari berbagai model ruang-waktu yang menggambarkan lubang hitam, menunjukkan bahwa pemahaman kita tentang objek-objek misterius ini mungkin memerlukan penyelidikan lebih lanjut.
Menurut penulis terkait, postdoc Raúl Carballo-Rubio dari pusat penelitian CP3-Origins di University of Southern Denmark, wawasan utama dari penelitian ini adalah bahwa “dinamika internal lubang hitam, yang sebagian besar masih belum dipetakan, dapat secara radikal mengubah lubang hitam kita. pemahaman tentang objek-objek ini, bahkan dari sudut pandang eksternal.”
Solusi Kerr terhadap persamaan Relativitas Umum adalah representasi paling akurat dari lubang hitam berputar yang diamati dalam astrofisika gravitasi. Ia menggambarkan lubang hitam sebagai pusaran dalam ruang-waktu, yang dicirikan oleh dua cakrawala: cakrawala luar, yang di luarnya tidak ada yang bisa lepas dari tarikan gravitasinya, dan cakrawala dalam yang melingkupi singularitas cincin, sebuah wilayah di mana ruangwaktu seperti yang kita tahu tidak ada lagi. . Model ini selaras dengan observasi, karena penyimpangan dari teori Einstein di luar lubang hitam diatur oleh parameter fisika baru, yang mengatur ukuran inti dan diperkirakan cukup kecil.
Namun, studi baru-baru ini yang dilakukan oleh tim internasional yang disebutkan di atas telah menyoroti isu kritis mengenai bagian dalam objek-objek ini: meskipun diketahui bahwa cakrawala dalam yang statis ditandai dengan akumulasi energi yang tak terbatas, studi tersebut menunjukkan bahwa cakrawala dalam yang statis bahkan lebih realistis. lubang hitam mengalami ketidakstabilan yang signifikan dalam jangka waktu yang relatif singkat. Ketidakstabilan ini disebabkan oleh akumulasi energi yang tumbuh secara eksponensial dari waktu ke waktu hingga mencapai nilai yang terbatas namun sangat besar, yang mampu secara signifikan mempengaruhi keseluruhan geometri lubang hitam dan kemudian mengubahnya.
Hasil akhir dari proses dinamis ini masih belum jelas, namun penelitian ini menyiratkan bahwa lubang hitam tidak dapat stabil dalam geometri Kerr, setidaknya dalam jangka waktu yang lama, meskipun kecepatan dan besarnya penyimpangan dari ruang-waktu Kerr masih dalam penyelidikan. Stefano Liberati, profesor di SISSA dan salah satu penulis studi tersebut, menjelaskan: “Hasil ini menunjukkan bahwa solusi Kerr—bertentangan dengan asumsi sebelumnya—tidak dapat secara akurat menggambarkan lubang hitam yang diamati, setidaknya pada rentang waktu keberadaannya.”
Oleh karena itu, memahami peran ketidakstabilan ini sangat penting untuk menyempurnakan model teoritis interior lubang hitam dan hubungannya dengan keseluruhan struktur objek-objek ini. Dalam hal ini, hal ini dapat memberikan adanya missing link antara model teoritis dan observasi potensial fisika di luar Relativitas Umum. Pada akhirnya, hasil ini membuka perspektif baru untuk mempelajari lubang hitam, menawarkan peluang untuk memperdalam pemahaman kita tentang sifat internal dan perilaku dinamisnya.