En ny artikel har lagts ut på arxiv (ett arkiv med forskningsförtryck) som introducerar idén om en Planck stjärna som uppstår från ett svart hål . Dessa hypotetiska objekt skulle inte vara en stjärna i traditionell mening, utan snarare ljuset som sänds ut när ett svart hål dör i händerna på Hawking-strålning. Uppsatsen har inte granskats av experter, men den presenterar en intressant idé och ett möjligt observationstest.
När en stor stjärna når slutet av sitt liv exploderar den som en supernova, vilket kan få dess kärna att kollapsa i ett svart hål. I den traditionella modellen av ett svart hål kollapsar materialet ner till en oändligt liten volym som kallas en singularitet. Naturligtvis tar detta inte hänsyn till kvantteorin.
Även om vi inte har en fullständig teori om kvantgravitation, vet vi några saker. En är att svarta hål inte ska vara för evigt. På grund av kvantfluktuationer nära händelsehorisonten för ett svart hål kommer ett svart hål att avge Hawking-strålning. Som ett resultat kommer ett svart hål gradvis att förlora massa när det strålar ut. Mängden Hawking-strålning den avger är omvänt proportionell mot dess storlek, så när det svarta hålet blir mindre kommer det att avge mer och mer Hawking-strålning tills det slutligen strålar helt bort.
Eftersom svarta hål inte varar för evigt, har detta fått Stephen Hawking och andra att föreslå det svarta hål har ingen händelsehorisont utan snarare en skenbar horisont. Detta skulle innebära att materialet i ett svart hål inte skulle kollapsa till en singularitet, vilket är där detta nya papper kommer in.
Diagram som visar hur materia närmar sig Planck-densitet. Kredit: Carlo Rovelli och Francesca Vidotto
Författarna föreslår att i stället för att kollapsa till en singularitet kommer materien i ett svart hål att kollapsa tills det är ungefär en biljondels meter i storlek. Vid den tidpunkten skulle dess densitet vara i storleksordningen Planck-densiteten. När det svarta hålet tar slut, skulle denna 'Planck-stjärna' avslöjas. Eftersom denna 'stjärna' skulle ha Planck-densiteten, skulle den stråla ut med en specifik våglängd av gammastrålar. Så om de finns borde ett gammastråleteleskop kunna observera dem.
Bara för att vara tydlig är detta fortfarande ganska spekulativt. Än så länge finns det inga observationsbevis för att en sådan Planck-stjärna existerar. Det är dock en intressant lösning på den paradoxala sidan av svarta hål.