Pozornie czarna pusta przestrzeń międzygwiezdna pełna jest chociażby niewielkich obiektów międzygwiezdnych, jak chociażby planetoida 1/Oumuamua, która kilka lat temu przeleciała przez Układ Słoneczny, czy kometa 2I/Borisov, która wpadła do nas na krótką wizytę zaledwie rok później. Między gwiazdami znajdziemy także liczne planety swobodne, które kiedyś krążyły wokół własnej gwiazdy, ale z czasem wyrwały się lub zostały wyrzucone spod ich grawitacji i teraz samotnie przemierzają pustkę przestrzeni kosmicznej. Mamy w końcu także czarne dziury, które sprawiają, że wszechświat w rzeczywistości jest podziurawiony bardziej niż ser szwajcarski. Czarne dziury występują w licznych formach i rozmiarach. Mamy pierwotne czarne dziury o naprawdę niewielkich rozmiarach, mamy czarne dziury o masie gwiazdowej powstałe w eksplozjach supernowych, mamy czarne dziury o masie pośredniej, powstałe wskutek połączenia kilku mniejszych czarnych dziur i w końcu mamy supermasywne czarne dziury, które rządzą całymi galaktykami.
Czytaj dalej: Samotne planety – czym są i skąd się biorą?
Poszukiwanie i badanie czarnych dziur należy do niezwykle trudnych, ale także fascynujących zajęć współczesnych naukowców. Choć sam obiekt ciężko zauważyć i zbadać, to możemy się dowiedzieć wiele o jego istnieniu na podstawie tego jak zachowuje się jego otoczenie. Rozgrzany gaz opadający na czarną dziurę zanim wpadnie za horyzont zdarzeń emituje silne promieniowanie rentgenowskie. Gdy dochodzi do zderzenia dwóch czarnych dziur ogromna ilość energii uwalniana jest w postaci fal grawitacyjnych, czyli zaburzeń czasoprzestrzeni, które jesteśmy w stanie rejestrować od niecałej dekady. Co więcej, badaczom pracującym w projekcie Teleskopu Horyzontu Zdarzeń udało się stworzyć obraz tego jak wygląda otoczenie dwóch supermasywnych czarnych dziur. Od strony obserwacyjnej jak na razie to wszystko. Nie należy jednak zapominać skąd w ogóle wiemy o istnieniu czarnych dziur. Są one bowiem rozwiązaniem równań opracowanych przez Alberta Einsteina ponad sto lat temu. To z kolei oznacza, że skoro matematyka umożliwiła nam poznanie czarnych dziur, to może i pozwolić nam dowiedzieć się o nich nieco więcej.
Czytaj więcej: Czarna dziura znajduje się rekordowo blisko Ziemi. Jej obserwacje są niezgodne z modelami
I tak właśnie matematycy z licznych instytutów naukowych na całym świecie starają się analizować czarne dziury na poziomie czysto matematycznym. Dla przykładu naukowcy z Instytutu Studiów Teoretycznych w Zurychu zajmują się od dłuższego czasu badaniem stabilności czarnych dziur. Z definicji stabilna czarna dziura to taka, która jeżeli zostanie zaburzona, np. przelotem innej czarnej dziury nie ulegnie zniszczeniu, nie eksploduje, ani nie zniknie, a po chwilowym zaburzeniu dalej będzie czarną dziurą.
Fakt, że widzimy tyle czarnych dziur we wszechświecie potwierdza takie założenie, ale udowodnienie tego matematyczne było dla naukowców nie lada wyzwaniem. Mimo to matematycy podjęli taką próbę.
W artykule naukowym, który – co warte wspomnienia – ma blisko 1000 stron, naukowcy z Zurychu potwierdzili, że wolno rotujące czarne dziury także są stabilne. Więcej o wynikach uzyskanych przez badaczy dowiemy się dopiero za jakiś czas, ponieważ ocena, weryfikacja i recenzja tak obszernego artykułu z pewnością zajmie jakiś czas. W międzyczasie naukowcy przygotowują się już do sprawdzenia, czy szybko rotujące czarne dziury zachowują się tak samo.