Een team van wetenschappers van het Tata Institute of Fundamental Research (TIFR), Bombay, Indië, nieuwe manieren hebben gevonden om een ​​kale of naakte singulariteit te detecteren, het meest extreme object in het heelal.

Wanneer de brandstof van een zeer massieve ster is verbruikt, het stort in door zijn eigen aantrekkingskracht en wordt uiteindelijk een heel klein gebied met een willekeurig hoge materiedichtheid, dat is een 'Singulariteit', waar de gebruikelijke wetten van de fysica kunnen instorten. Als deze singulariteit verborgen is binnen een waarnemingshorizon, dat een onzichtbaar gesloten oppervlak is waaruit niets, niet eens licht, kan ontsnappen, dan noemen we dit object een zwart gat. In zo'n geval, we kunnen de singulariteit niet zien en we hoeven ons niet druk te maken over de effecten ervan. Maar wat als de gebeurtenishorizon zich niet vormt? In feite, Einsteins algemene relativiteitstheorie voorspelt een dergelijke mogelijkheid wanneer massieve sterren aan het einde van hun levenscyclus instorten. In dit geval, we blijven achter met de verleidelijke optie om een ​​naakte singulariteit waar te nemen.

Een belangrijke vraag is dan, hoe je een naakte singulariteit observerend kunt onderscheiden van een zwart gat. Einsteins theorie voorspelt een interessant effect:het weefsel van de ruimtetijd in de buurt van een roterend object wordt door deze rotatie 'gedraaid'. Dit effect veroorzaakt een draaiing van de gyroscoop en zorgt ervoor dat de banen van deeltjes rond deze astrofysische objecten voorafgaan. Het TIFR-team heeft onlangs betoogd dat de snelheid waarmee een gyroscoop precessie (de precessiefrequentie), wanneer geplaatst rond een roterend zwart gat of een naakte singulariteit, zou kunnen worden gebruikt om dit roterende object te identificeren. Hier is een eenvoudige manier om hun resultaten te beschrijven. Als een astronaut de precessiefrequentie van een gyroscoop registreert op twee vaste punten dicht bij het roterende object, dan zijn er twee mogelijkheden:(1) de precessiefrequentie van de gyroscoop verandert met een willekeurig grote hoeveelheid, dat is, er is een wilde verandering in het gedrag van de gyroscoop; en (2) de precessiefrequentie verandert met een kleine hoeveelheid, op een normale, goedgemanierde manier. Voor het geval (1), het roterende object is een zwart gat, terwijl voor het geval (2), het is een naakte singulariteit.

Het TIFR-team, namelijk, Dr. Chandrachur Chakraborty, De heer Prashant Kocherlakota, Prof. Sudip Bhattacharyya en Prof. Pankaj Joshi, in samenwerking met een Pools team bestaande uit Dr. Mandar Patil en Prof. Andrzej Krolak, heeft namelijk aangetoond dat de precessiefrequentie van een gyroscoop in een baan om een ​​zwart gat of een naakte singulariteit gevoelig is voor de aanwezigheid van een waarnemingshorizon. Een gyroscoop die cirkelt en de waarnemingshorizon van een zwart gat vanuit elke richting nadert, gedraagt ​​zich steeds 'wilder, ' dat is, het verloopt steeds sneller, zonder band. Maar, in het geval van een naakte singulariteit, de precessiefrequentie wordt alleen willekeurig groot in het equatoriale vlak, maar regelmatig zijn in alle andere vlakken.

Het TIFR-team heeft ook ontdekt dat de precessie van banen van materie die in een roterend zwart gat of een naakte singulariteit valt, kan worden gebruikt om deze exotische objecten te onderscheiden. Dit komt omdat de precessiefrequentie van het orbitale vlak toeneemt naarmate de materie een roterend zwart gat nadert, maar deze frequentie kan afnemen en zelfs nul worden voor een roterende naakte singulariteit. Deze bevinding zou kunnen worden gebruikt om in werkelijkheid een naakte singulariteit te onderscheiden van een zwart gat, omdat de precessiefrequenties kunnen worden gemeten in röntgengolflengten, omdat de invallende materie röntgenstralen uitstraalt.