Białe dziury, które teoretycznie są dokładnym przeciwieństwem czarnych dziur, mogą stanowić znaczną część tajemniczej ciemnej materii, która, jak się uważa, stanowi większość materii we Wszechświecie. Naukowcy stwierdzili, że niektóre z białych dziur mogły nawet poprzedzać Wielki Wybuch.
Czarne dziury mają tak silne przyciąganie grawitacyjne, że nawet światło, prawdopodobnie najszybsza rzecz we wszechświecie, nie może uciec przed ich uderzeniem. Niewidzialna sferyczna granica, która otacza rdzeń czarnej dziury i wyznacza jej punkt, z którego nie ma powrotu, nazywana jest horyzontem zdarzeń.
Istnienie czarnych dziur zostało przewidziane przez ogólną teorię względności Einsteina. Biała dziura jest odwrotną czarną dziurą: podczas gdy nic nie może opuścić horyzontu zdarzeń czarnej dziury, nic nie może wejść w horyzont zdarzeń białych dziur.
Wcześniejsze badania wykazały, że czarne i białe dziury są połączone, a materia i energia wpadają do czarnej dziury, potencjalnie emanując z białej dziury gdzieś w kosmosie lub w innym wszechświecie. W 2014 roku Carlo Rovelli, fizyk teoretyk z francuskiego uniwersytetu w Aix-Marseille, wraz z kolegami zasugerował, że czarne i białe dziury mogą być powiązane inaczej: kiedy czarne dziury umierają, mogą stać się białymi dziurami.
W latach siedemdziesiątych Stephen Hawking zasugerował, że wszystkie czarne dziury powinny odparowywać masę, emitując promieniowanie. Zatem czarne dziury, które tracą więcej masy niż zyskują, powinny się kurczyć i ostatecznie zniknąć.
Jednak Rovelli i jego koledzy zasugerowali, że kurczące się czarne dziury mogą nie zniknąć, jeśli struktura czasoprzestrzeni jest kwantowa - to znaczy składa się z niepodzielnych ilości znanych jako kwanty. W badaniu podjęto próbę połączenia ogólnej teorii względności, która wyjaśnia naturę grawitacji, z mechaniką kwantową, która opisuje zachowanie wszystkich znanych cząstek, w jedną teorię zdolną wyjaśnić wszystkie siły wszechświata.
Zdaniem autorów, kiedy czarna dziura wyparowuje do tego stopnia, że nie może się już kurczyć, ponieważ czasoprzestrzeni nie da się skompresować w coś jeszcze mniejszego, umierająca czarna dziura przekształca się w białą dziurę.
Według współczesnych teorii czarne dziury powstają, gdy masywne gwiazdy giną w gigantycznych eksplozjach znanych jako supernowe, które ściskają ich zwłoki w nieskończenie gęstych punktach zwanych osobliwościami. Rovelli i jego koledzy obliczyli wcześniej, że potrzebna byłaby czarna dziura o masie równej masie Słońca około cztery razy dłuższa od obecnego wieku wszechświata, aby zamienić się w białą dziurę.
Film promocyjny:
Jednak w pracach z lat 60-70 zakłada się, że czarne dziury mogły powstać w sekundę po Wielkim Wybuchu z powodu przypadkowych fluktuacji gęstości w gorącym, szybko rozszerzającym się nowonarodzonym Wszechświecie. Obszary, w których koncentrowały się te wibracje, tworzyły czarne dziury. Te tak zwane pierwotne czarne dziury mogą być znacznie mniejsze niż czarne dziury o masach gwiazdowych i umrzeć, tworząc białe dziury. Ale nawet mikroskopijne białe dziury mogą być dość masywne, tak jak czarne dziury mniejsze niż ziarno piasku mogą ważyć więcej niż Księżyc. Teraz Rovelli i współautorka badań Francesca Vidotto z Uniwersytetu Kraju Basków w Hiszpanii uważają, że te mikroskopijne białe dziury są częścią ciemnej materii, której natura jest jedną z największych tajemnic naukowych.
Ponadto Rovelli i Vidotto zasugerowali, że niektóre białe dziury w tym wszechświecie powstały przed Wielkim Wybuchem. Takie białe dziury z poprzedniego wszechświata mogą pomóc wyjaśnić, dlaczego czas we współczesnym wszechświecie płynie tylko naprzód.