Annak köszönhetően, hogy hajlamosak mindent szívni a körülöttük - még a fényeket is -, a fekete lyukak nem adnak utalást származásukra vagy történelemükre. Ez a frusztráló tény arra késztette a tudósokat az 1960-as években, hogy kijelentették, hogy a fekete lyukaknak "nincs hajuk". Ezzel a kutatók azt jelentették, hogy a fekete lyukaknak nagyon kevés megkülönböztető tulajdonsága van, hogy elválaszthassák egymástól.
Az új számítások azt sugallják, hogy egyes fekete lyukak növekedhetnek a hajban, de hosszú ideig nem tudják megtartani. Az új munka szerint azok a fekete lyukak, amelyek majdnem (de nem egészen) a maximális lehetséges forgatással forognak, mutatnak néhány egyedi tulajdonságot. De ezek a tulajdonságok nem maradnak fenn sokáig, amíg a fekete lyuk "kopasz "vá nem válik, és megkülönböztethetetlenné válik a hasonló fajtaktól.
"Ez érdekes megállapítás, mert átmeneti viselkedésről szól" - mondta a tanulmány szerzője, Lior Burko, a kaliforniai Theiss Research fizikusa.
A fekete lyukú haj metaforája Jacob Bekenstein és John Wheeler fizikusok által az 1960-as és 1970-es évek elején végzett matematikából származott. A kutatók azt állították, hogy Einstein általános relativitáselméletének értelmében a fekete lyukakat csupán három megfigyelhető paraméterrel lehet leírni: tömegük, szögmozgásuk és elektromos töltésük. Minden más, minden egyéb információ csapdába esik a fekete lyuk gravitációs vonzódásában, és ezért lehetetlen megfigyelni. Mivel két fekete lyuk megegyezett mind a három értékkel, funkcionálisan lehetetlen lenne megkülönböztetni egymástól.
Azóta a teoretikusok valamit vadásznak, ami megkülönbözteti a fekete lyukakat egymástól. Ha a tudósok ezt találják, új felfedezéseket nyithat meg az egyes fekete lyukak eredetéről. Például, bár sok fekete lyukról azt gondolják, hogy az összeomlott csillagok maradványai vannak, egyesek már a Nagyrobbanás után kialakultak, és a legkorábbi univerzális szövetben abnormálisan sűrű régiókból esnek össze. Az elsődleges fekete lyukak egyike megkülönböztethető lenne a csillagok fekete lyukaitól, ha a kettő azonos tömegű, szögmozgással és elektromos töltéssel rendelkezik.
2018-ban egy kutatócsoport, a Cambridge-i Egyetem fizikusának Dejan Gajic vezetésével, megállapította, hogy a szélsőséges fekete lyukak, amelyek a lehető legnagyobb villamos töltéssel rendelkeznek, egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek megkülönböztethetik a tárgyakat egymástól. Ezek a tulajdonságok mérhető változásokat jelentettek a fekete lyuk eseményhorizontján (az a pont, ahol a gravitációs erő olyan erős, hogy a fény nem tud menekülni) és annak Cauchy-horizontján (azon a ponton, amelyen a múlt és a jövő közötti okozati kapcsolat a erős gravitációs mező időhajlító hatásai).
Burko és kollégái érdeklődtek abban, hogy vajon az egyedi tulajdonságok megtarthatók-e olyan szélsőséges, de nem egészen fekete lyukakban. A kutatók kétféle fekete lyuk esetében végezték el a matematikát. Az első egy szinte extrém Reissner-Nordström fekete lyuk, egy olyan fekete lyuk típus, amely szinte a lehető legnagyobb elektromos töltéssel rendelkezik, de nem forog. A második, egy szinte extrém Kerr-fekete lyuk egy olyan típusú fekete lyuk, amely szinte maximális centrifugálással forog, de nincs elektromos töltése.
Mindkét szélsőséges fekete lyukban a kutatók egy ideig bizonyítékot találtak a "hajra". A szélsőségesen szélsőséges fekete lyukak egyedi tulajdonságai mérhetők, amikor egy szimulált fekete lyuk kialakul. A kutatók a Physical Review Research folyóiratban november 15-én számoltak be, ám az idő mértéke az idő kvadratikus függvényében csökken. Ez azt jelenti, hogy az értékek eleinte gyorsan csökkennek, majd az idő múlásával tovább lassulnak. (A kutatócsoport nem számította ki, milyen gyorsan valós időben ez megtörténne, amely az adott fekete lyuk tömegétől, centrifugálásától és töltésétől függően eltérő lehet.)
"Rövid ideig úgy viselkedik, mintha haja lenne, mint egy maximálisan forgó fekete lyuknak" - mondta Burko a Live Sciencenek. "De egy idő után elveszíti ezt a haját, így végül ismét kopaszodik."
Noha ezek a számítások jelenleg elméleti jellegűek, remény van olyan valós megfigyelésekre, amelyek megegyeznek vagy ellentmondnak a megállapításoknak. A lézerinterferométer gravitációs hullámok megfigyelőközpontja (LIGO) kísérlete most aktívan méri a gravitációs hullámokat, amelyek az űr-idő hullámai olyan hatalmas tárgyak, mint például neutroncsillagok és fekete lyukak. A LIGO két földi obszervatóriumot alkalmaz a gravitációs hullámok mérésére. És ezek a mérések áttekinthetik a szőrös fekete lyukakat.
Egy közelgő projekt, a lézerinterferométer Űrantenna (LISA) három űrhajót indít, hogy észlelje a gravitációs hullámokat az űrből. A projekt célja a gravitációs hullámok észlelése a szupermasszív fekete lyukakról. Nem mondják el, hogy mennyi ideig kell futtatni ezeket a kísérleteket egy szélsőséges fekete lyuk elkapásához, mondja Burko, de ha felbukkan, akkor a gravitációs hullámainak lehet haja.
