Nesting Doll Stars dirancang sebagai solusi

Jika Anda bertanya kepada ahli astrofisika apa yang belum ditemukan di alam semesta, kemungkinan besar dia akan memparafrasekan Donald Rumsfeld: Alam semesta penuh dengan hal-hal yang tidak diketahui.

Apa yang membuat Noomi Rapace tertarik pada Konstelasi?

Selain materi dan energi biasa yang kita kenal dan cintai, alam semesta juga terdiri dari dua misteri besar: energi gelap dan materi gelap. Ahli astrofisika teoretis mencoba mengatasi hal-hal yang tidak diketahui ini dengan menciptakan objek secara matematis yang dapat memecahkan kesenjangan dalam pengetahuan kita. Oleh karena itu, dalam penelitian yang dipublikasikan di Classical and Quantum Gravity, tim astrofisikawan mengusulkan jenis objek eksotik yang disebut “nestar” sebagai solusi terhadap titik buta dalam teori relativitas umum Einstein.

Nestar mirip dengan gravastar, yang merupakan singkatan dari Gravitational Vacuum Condensed Star. Gravastar adalah objek teoretis yang diusulkan pada awal tahun 2000-an yang memiliki permukaan luar materi super tipis dan inti yang terbuat dari energi gelap.

Seperti halnya gravastar, nestar adalah objek teoretis yang ekstrem, namun memiliki keunikan. Dalam makalah mereka, peneliti Daniel Jampolski dan Luciano Rezzolla mengusulkan bahwa gravastar dapat disarangkan—yakni, “nestar” dan “meluas menjadi sejumlah besar cangkang,” tulis mereka, sehingga menciptakan sebuah objek yang menawarkan “solusi baru terhadap persamaan Einstein . .”

“Nestar itu seperti boneka matryoshka,” kata Jampolski, peneliti di Institute for Theoretical Physics di Frankfurt, dalam publikasi dari Goethe University Frankfurt am Main. “Solusi kami terhadap persamaan lapangan memungkinkan adanya berbagai gravastar yang bersarang.”

Einstein merancang persamaannya lebih dari satu abad yang lalu; dalam beberapa dekade terakhir hal ini telah dibuktikan dengan penemuan peneliti lain. Pada tahun 1916, ia meramalkan keberadaan lubang hitam, dan pada tahun 1971, lubang hitam pertama kali diidentifikasi. Namun di pusat lubang hitam, relativitas umum runtuh. Di inti benda-benda ini, dengan gravitasi yang begitu kuat sehingga cahaya pun tidak dapat lolos, terdapat titik di mana waktu melambat hingga terhenti dan ruang dikompresi hingga titik dengan kepadatan tak terhingga.

Masuki bintang gravastar: Hampir sekompak lubang hitam, dengan gaya gravitasi serupa di permukaannya. Namun, bintang gravastar tidak memiliki horizon peristiwa – artinya pengamat luar dapat menerima informasi darinya – dan intinya tidak memiliki singularitas. Sebaliknya, intinya (sekali lagi secara teoretis) terbuat dari energi gelap yang melawan gaya gravitasi besar yang menarik materi ke dalam menuju inti.

Solusi tepat terhadap persamaan medan Einstein dalam relativitas umum telah ditemukan sebelumnya; Faktanya, teori pertama ditemukan oleh Karl Schwarzschild pada tahun yang sama ketika Einstein memperkenalkan teori tersebut. Nestar mewakili solusi baru untuk masalah lama… jika memang ada, tentu saja.

“Sungguh luar biasa bahwa bahkan 100 tahun setelah Schwarzschild mempresentasikan solusi pertamanya terhadap persamaan medan Einstein dari relativitas umum, masih mungkin untuk menemukan solusi baru,” kata Rezzolla, ahli astrofisika teoretis di Universitas Goethe, dalam edisi yang sama. “Ini seperti menemukan koin emas di jalan yang telah dijelajahi banyak orang sebelumnya.”

“Sayangnya, kami masih belum tahu bagaimana gravastar seperti itu bisa terbentuk,” tambah Rezzolla. “Tetapi bahkan jika nestar tidak ada, menyelidiki sifat matematika dari solusi ini pada akhirnya akan membantu kita lebih memahami lubang hitam.”

Lebih lanjut: Sebuah bintang dari lubang hitam bisa menjadi objek paling trippes di alam semesta