Οι λευκές τρύπες αποτελούν ένα υποθετικό κομμάτι της σύγχρονης αστροφυσικής, το οποίο δημιουργεί μεγάλα ερωτήματα και διεγείρει τη φαντασία των ερευνητών. Σύμφωνα με τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Einstein, τα αντικείμενα αυτά είναι υποθετικές περιοχές του χωροχρόνου, οι οποίες λειτουργούν εντελώς αντίθετα από τις μαύρες τρύπες. Δηλαδή, ενώ οι μαύρες τρύπες έλκουν -και συνάμα απορροφούν- οτιδήποτε περάσει τον ορίζοντα γεγονότων, οι λευκές τρύπες δεν αφήνουν τίποτα να εισέλθει στο εσωτερικό τους. Αντιθέτως, το φως και η ύλη που προϋπάρχουν στο εσωτερικό τους μπορούν να διαφύγουν από αυτές. Σύμφωνα με ορισμένους ερευνητές, οι μαύρες και οι λευκές τρύπες αποτελούν τις δύο όψεις του ίδιου νομίσματος.
Ένας υποθετικός παρατηρητής που παρακολουθεί από μακριά μια λευκή τρύπα μπορεί να διακρίνει τις ομοιότητες με μια μαύρη, καθώς έχουν και οι δύο τεράστια μάζα, περιστροφική κίνηση και ορίζοντα γεγονότων. Με την πάροδο του χρόνου, όσο ο παρατηρητής παρακολουθεί τις εξελίξεις σε εκείνη την περιοχή, μπορεί να γίνει μάρτυρας ενός πολύ παράξενου γεγονότος που δεν δύναται να σχετίζεται με μια μαύρη τρύπα. Το γεγονός αυτό, όπως είδαμε παραπάνω, θα ήταν η εκτίναξη φωτός και ύλης από ένα σημείο του χωροχρόνου, δηλαδή, από μια λευκή τρύπα.
Οι επιστήμονες περιγράφουν τις λευκές τρύπες ως “χρονικά αντεστραμμένες” μαύρες τρύπες. Ενώ ο ορίζοντας γεγονότων μιας μαύρης τρύπας είναι το όριο από όπου δεν μπορεί τίποτα να διαφύγει στο εξωτερικό σύμπαν, σε μια λευκή τρύπα ο ορίζοντας γεγονότων είναι ένα όριο το οποίο εμποδίζει την ύλη και την ενέργεια να εισέλθει στο εσωτερικό της.
Επομένως, τα “υλικά” που περιέχει μια λευκή τρύπα αλληλεπιδρούν άμεσα με το εξωτερικό σύμπαν, ενώ κανένα εξωτερικό γεγονός που διαδραματίζεται στο σύμπαν δεν μπορεί να επηρεάσει το εσωτερικό της. Με άλλα λόγια, δεδομένου ότι η λευκή τρύπα “γεννά” ύλη και ενέργεια, μπορούμε να πούμε ότι το εσωτερικό μιας λευκής τρύπας είναι το “αποκομμένο παρελθόν” του σύμπαντος. Αντίθετα, μια μαύρη τρύπα είναι το “αποκομμένο μέλλον” του σύμπαντος, καθώς ό,τι εισέρχεται σε αυτήν είναι αδύνατο να αλληλεπιδράσει με το υπόλοιπο σύμπαν στο μέλλον. Ο James Bardeen, ομότιμος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Washington, δήλωσε πως τον προβληματίζει η ύπαρξη μιας μοναδικότητας στο παρελθόν που να μπορεί να επηρεάσει τα πάντα στον έξω κόσμο.
Εικόνα: Future/Adam Smith
Ο Einstein, μέσω των εξισώσεων πεδίου, πέρα από την περιγραφή της βαρυτικής δύναμης, κατάφερε να μας δώσει μια εντελώς νέα εικόνα για τη φύση της πραγματικότητας. Οι μάζες των αστέρων και των πλανητών καμπυλώνουν τον χώρο και τον χρόνο. Αντίστοιχα, μια λευκή τρύπα που τροφοδοτεί το σύμπαν με επιπλέον ύλη επηρεάζει έντονα τον χωροχρόνο σε εκείνη την περιοχή.
Ενώ η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας περιγράφει τις λευκές τρύπες θεωρητικά, είναι ακόμα αβέβαιο το κατά πόσο έχουν πραγματική υπόσταση στο σύμπαν και είναι άγνωστος ο τρόπος σχηματισμού τους. Μια μαύρη τρύπα δημιουργείται όταν ένας αστέρας καταρρέει σε έναν απειροστά μικρό όγκο. Το αντίθετο, όμως, δε θα μπορούσε να συμβεί σύμφωνα με τους γνωστούς φυσικούς νόμους. Ακόμα, όμως, και αν μπορούσε να δημιουργηθεί μια λευκή τρύπα, πιθανότατα θα είχε πολύ μικρή διάρκεια ζωής, διότι η εξερχόμενη ύλη θα συγκρούονταν με την ύλη που θα βρισκόταν σε τροχιά, και το σύστημα θα κατέρρεε σε μια μαύρη τρύπα.
Το 1971 ο Stephen Hawking έδειξε μαθηματικά πως οι μαύρες τρύπες χάνουν ενέργεια, δηλαδή, εκπέμπουν ακτινοβολία. Η ακτινοβολία αυτή είναι γνωστή και ως ακτινοβολία Hawking. Συνεπώς, οι ερευνητές θεωρούν ότι οι μαύρες τρύπες εξασθενούν και συρρικνώνονται μέχρι να αφανιστούν. Ένα από τα κρίσιμα ερωτήματα που παραμένουν, όμως, είναι “τι συμβαίνει σε όλα αυτά που είχε απορροφήσει η μαύρη τρύπα κατά τη διάρκεια της ζωής της;”
Σύμφωνα με τον Carlo Rovelli, θεωρητικό φυσικό στο Κέντρο Θεωρητικής Φυσικής της Γαλλίας, μια μαύρη τρύπα θα μπορούσε στο μακρινό μέλλον να εξελιχθεί σε λευκή τρύπα. Με τροποποιήσεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας και με μια νέα -ατελή προς το παρόν- κβαντική θεωρία του χωροχρόνου, ο Rovelli και άλλοι ερευνητές ανέπτυξαν την “Θεωρία Κβαντικής Βαρύτητας Βρόχων”. Δύο μελέτες που δημοσιεύτηκαν στις 11 Μαΐου 2021 και τις 14 Σεπτεμβρίου 2021, βασισμένες στη νέα θεωρία, δείχνουν ότι όταν μια μαύρη τρύπα εξασθενεί και φτάνει τελικά σε σωματιδιακό μέγεθος, η συμπεριφορά της δεν θα περιγράφεται πλέον από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας, αλλά θα υπακούει στους νόμους της κβαντικής φυσικής, με την κβαντική “τυχαιότητα” να επιτρέπει τη μετατροπή της σε λευκή τρύπα.
Αξίζει να σημειωθεί ότι, μέχρι στιγμής, δεν έχουν ανιχνευτεί λευκές τρύπες πουθενά στο σύμπαν, ενώ το μόνο γεγονός που θυμίζει τη συμπεριφορά μιας λευκής τρύπας είναι η ίδια η γέννηση του σύμπαντος από μια μικροσκοπική υπέρπυκνη περιοχή.
