Matematiker från University of California i Berkeley har funnit ett villkor för förekomsten av nakna singulariteter i svarta hål, där fysikens lagar bryts. Denna slutsats tvivlar på den starka principen om kosmisk censur, varigenom en naken singularitet bör vara oåtkomlig för alla observatörer. Skriver om denna publikation Science Alert.
Den nakna singulariteten är ett hypotetiskt område av rymdtid förutsagt av Einsteins allmänna relativitetsteori (GR), där kausalitetsprincipen kränks. Med andra ord, detta är den punkt där en oändligt avlägsen framtid eller ett förflutet kan observeras. Principen om stark kosmisk censur, som föreslagits av fysikern Roger Penrose, antar dock att kosmiska singulariteter existerar antingen helt i det förflutna (till exempel i fallet Big Bang) eller alltid i framtiden och därför ouppnåelig för någon observatör. Fysikern Stephen Hawking introducerade den svaga principen om kosmisk censur, enligt vilken nakna singulariteter kan vara närvarande i nuet, men "stängs" av svarta hålens händelsehorisonter.
Hawking tror att det teoretiskt sett kan finnas en observatör som kan komma in i en naken singularitet, men han kommer inte att kunna berätta för någon om vad han såg, för för detta måste han lämna det svarta hålet, vilket är omöjligt.
Principen om stark kosmisk censur "stänger" singulariteten för en astronaut som har gått bortom händelsehorisonten. Dess närvaro ändrar lösningarna på generella relativitetens ekvationer på ett sådant sätt att observatören aldrig kommer att se singulariteten förrän hans död.
Matematiker har studerat under vilka förhållanden en astronaut kan falla inom området för kausalitetsbrott. De ansåg en speciell typ av hypotetiska svarta hål, beskrivna av Reissner-Nordstrom-de Sitter-måttet. Dessa objekt, förutom händelsehorisonten, har en inre Cauchy-horisont - en gräns bortom vilken determinism bryts, det vill säga att ödet för alla objekt som har kommit dit kan inte förutsägas. Stark kosmisk censur förhindrar att Cauchy-horisonten blir stabil och förhindrar därmed observation av en singularitet i mitten av ett svart hål.
Det visas att den extremt höga laddningen av Reissner-Nordstrom-de Sitter-hålen och deras allvar stabiliserar Cauchy-horisonten i det expanderande universum. Som ett resultat kommer en observatör som har fallit bortom Cauchy-horisonten avskärmad från sitt eget förflutna, och hans öde kommer att bli osäker. Detta bryter mot principen om stark kosmisk censur.