Tänu nende kalduvusele imeda kõike ümbritsevat - isegi kergeid - ei anna mustad augud vihjeid nende päritolu ega ajaloo kohta. See masendav fakt sundis teadlasi 1960ndatel kuulutama, et mustadel aukutel "pole juukseid". Sellega tähendasid teadlased, et mustadel aukutel oli väga vähe eraldusomadusi, et neid üksteisest eraldada.
Nüüd näitavad uued arvutused, et mõned mustad augud võivad juukseid kasvatada, kuid nad ei suuda neid kaua hoida. Uue töö kohaselt näitavad mustad augud, mis pöörlevad peaaegu (kuid mitte päris) maksimaalse võimaliku pöörlemiskiirusega, unikaalseid omadusi. Kuid need omadused ei püsi kaua enne, kui must auk läheb "kiilaks" ja muutub teistest omasuguste seast eristamatuks.
"See on huvitav leid, sest see on mööduv käitumine," ütles uuringu autor Lior Burko, California Theiss Researchi füüsik.
Musta augu juuste metafoor kasvas välja füüsikute Jacob Bekensteini ja John Wheeleri 1960. aastatel ja 1970. aastate alguses tehtud matemaatikast. Teadlased väitsid, et Einsteini üldise relatiivsusteooria kohaselt saab mustaid auke kirjeldada vaid kolme vaadeldava parameetri abil: nende mass, nurkkiirus ja elektrilaeng. Kõik muu, kogu muu teave on musta augu gravitatsioonijõudude lõksus ja seetõttu on seda võimatu jälgida. Arvestades kahte musta auku, mis sobisid kõigil kolmel väärtusel, oleks funktsionaalselt võimatu neid üksteisest eristada.
Pärast seda on teoreetikud jälginud midagi, mis eristaks mustad augud üksteisest. Kui teadlased leiaksid midagi, võib see avada uusi avastusi konkreetsete mustade aukude päritolu kohta. Näiteks kui arvatakse, et paljud mustad augud on kokkuvarisenud tähtede jäänused, võivad mõned neist tekkida kohe pärast suurt pauku, koondudes ebanormaalselt tihedatest piirkondadest varaseimas universaalses kangas. Üks neist ürgsetest mustadest aukudest oleks tähtedeta mustast august eristamatu, kui neil kahel oleks sama mass, nurkkiirus ja elektrilaeng.
Aastal 2018 leidis Cambridge'i ülikooli füüsiku Dejan Gajici juhitud teadlaste rühm, et äärmistel mustadel aukutel, millel on maksimaalne võimalik elektrilaeng, on ainulaadsed omadused, mis suudavad objekte üksteisest eristada. Need omadused hõlmasid mõõdetavaid muutusi musta augu sündmushorisondis (kohas, kus gravitatsiooniline jõud on nii tugev, et valgus ei pääse põgenema) ja selle Cauchy horisondis (kohas, kus põhjuslik seos mineviku ja tuleviku vahel laguneb tugeva gravitatsioonivälja aja paindefektid).
Burko ja ta kolleegid hakkasid huvi tundma selle vastu, kas ainulaadsed omadused võivad kinni pidada mustade aukude puhul, mis on peaaegu äärmuslikud, kuid mitte päris. Teadlased tegid matemaatikat kahte tüüpi mustade aukude jaoks. Esimene on peaaegu äärmuslik Reissner-Nordströmi must auk, seda tüüpi must auk, millel on peaaegu maksimaalne võimalik elektrilaeng, kuid mis ei pöörle. Teine, peaaegu äärmuslik Kerri must auk, on teatud tüüpi must auk, mis pöörleb peaaegu maksimaalse keerutusega, kuid millel puudub elektrilaeng.
Mõlemas neist peaaegu äärmuslikest mustadest aukudest leidsid teadlased korraks tõendeid "juuste" kohta. Äärmiselt ekstreemsete mustade aukude unikaalsed omadused on mõõdetavad, kui moodustub esmakordselt simuleeritud must auk, teatasid teadlased ajakirjas Physical Review Research 15. novembril, kuid aja ruutfunktsioonis aja jooksul langus langeb. See tähendab, et väärtused kahanevad algul kiiresti, siis aja möödudes kahanevad jätkuvalt aeglasemalt. (Uurimisrühm ei arvutanud, kui kiiresti see reaalajas juhtuks, mis erineks sõltuvalt antud musta augu massist, keerutamisest ja laadimisest.)
"Lühikest aega käituvad nii, nagu tal oleks juuksed nagu maksimaalselt keerduvale mustale augule," rääkis Burko Live Science'ile. "Kuid mõne aja pärast hakkab see juukseid kaotama, nii et lõpuks muutuvad need jälle kiilaspäiseks."
Ehkki kõik need arvutused on praegu teoreetilised, on lootust reaalse maailma vaatluste jaoks, mis vastavad järeldustele või on nendega vastuolus. Laserinterferomeetri gravitatsiooniliste lainete vaatluskeskuse (LIGO) katses mõõdetakse nüüd aktiivselt gravitatsioonilisi laineid, mis on kosmoseaja vältel tekkinud kortsud, mille on loonud sellised massiivsed objektid nagu neutrontähed ja mustad augud. LIGO kasutab gravitatsioonilainete mõõtmiseks kahte maapealset vaatluskeskust. Ja need mõõtmised võivad anda pilgu karvastele mustadele aukudele.
Eelseisva projektiga, laserinterferomeetri kosmoseantenniga (LISA), lastakse kosmosest gravitatsioonilainete tuvastamiseks kolm kosmoselaeva. See projekt on mõeldud gravitatsiooniliste lainete tuvastamiseks ülimassiivsetest mustadest aukudest. Burko ütles, et kui öeldakse, kui kaua need katsed pea äärmusliku musta augu püüdmiseks ära peavad kulutama, siis võib Burko öelda, et kui see ilmub, võivad selle gravitatsioonilained olla juuksed.
