Pateicoties viņu tendencei iesūkt visu, kas ap tiem, pat vieglus, melnie caurumi neizsaka norādes par to izcelsmi vai vēsturi. Šis nomāktais fakts lika zinātniekiem 1960. gados paziņot, ka melnajiem caurumiem "nav matu." Ar to pētnieki nozīmēja, ka melnajiem caurumiem ir ļoti maz atšķirīgu īpašību, lai atdalītu vienu no otra.
Tagad jaunie aprēķini liecina, ka daži melnie caurumi var izaudzēt matus, bet viņi to nevar ilgi turēt. Saskaņā ar jauno darbu, melnie caurumi, kas griežas gandrīz (bet ne gluži) pēc iespējas lielākas rotācijas, parāda dažas unikālas īpašības. Bet šīs īpašības saglabājas ilgi pirms melnais caurums kļūst "pliks" un kļūst neatšķirams no citiem šāda veida veidiem.
"Šis ir interesants atradums, jo tā ir īslaicīga uzvedība," sacīja pētījuma autore Lior Burko, fiziķe Theiss Research Kalifornijā.
Melnā cauruma matu metafora izauga no matemātikas, ko 1960. gados un 70. gadu sākumā veica fiziķi Jēkabs Bekenšteins un Džons Vellers. Pētnieki apgalvoja, ka saskaņā ar Einšteina vispārējo relativitātes teoriju melnos caurumus var aprakstīt tikai ar trim novērojamiem parametriem: to masu, leņķisko impulsu un elektrisko lādiņu. Viss pārējais, visa pārējā informācija ir ieslodzīta melnā cauruma gravitācijas vilkmē, un tāpēc to nav iespējams novērot. Ņemot vērā divus melnos caurumus, kas sakrīt ar visām trim vērtībām, būtu funkcionāli neiespējami atšķirt vienu no otra.
Kopš tā laika teorētiķi medī kaut ko, kas atšķir melnos caurumus. Ja zinātnieki varētu kaut ko atrast, tas varētu atklāt jaunas atklāsmes par konkrēto melno caurumu izcelsmi. Piemēram, kaut arī tiek uzskatīts, ka daudzi melnie caurumi ir sabrukušo zvaigžņu paliekas, daži, iespējams, ir izveidojušies tūlīt pēc Lielā sprādziena, saliekoties no neparasti blīvajiem reģioniem agrākajā universālajā audumā. Viens no šiem pirmatnējiem melnajiem caurumiem nebūtu atšķirams no zvaigžņu melnā cauruma, ja tiem diviem būtu vienāda masa, leņķiskais impulss un elektriskais lādiņš.
2018. gadā Kembridžas universitātes fiziķa Dejana Gajiča vadītā pētnieku grupa atklāja, ka galējiem melnajiem caurumiem, tiem, kuriem ir maksimāli iespējamais elektriskais lādiņš, ir unikālas īpašības, kas objektus var atšķirt viens no otra. Šīs īpašības ietvēra izmērāmās izmaiņas melnā cauruma notikumu horizontā (vietā, kur gravitācijas spēks ir tik spēcīgs, ka gaisma nevar izkļūt) un tā Cauchy horizontā (vietā, kurā cēloņsakarība starp pagātni un nākotni sabojājas, pateicoties spēcīga gravitācijas lauka laika lieces efekti).
Burko un viņa kolēģi sāka interesēties, vai unikālas īpašības varētu saglabāties melnajos caurumos, kas ir gandrīz ekstrēmi, bet ne gluži. Pētnieki veica matemātiku divu veidu melnajiem caurumiem. Pirmais ir gandrīz ekstrēms Reissnera-Nordstrēma melnais caurums, melnā cauruma veids, kuram ir gandrīz maksimāli iespējamais elektriskais lādiņš, bet tas negriežas. Otrais, gandrīz galējais Kerras melnais caurums, ir melnā cauruma veids, kas griežas ar gandrīz maksimālu griešanos, bet tam nav elektrības lādiņa.
Abos šajos gandrīz galējos melnajos caurumos pētnieki kādu laiku atrada "matu" pierādījumus. Gandrīz ekstrēmo melno caurumu unikālās īpašības ir izmērāmas, kad vispirms veidojas imitēts melnais caurums, pētnieki ziņoja 15. novembra žurnālā Physical Review Research, bet laika gaitā tā samazinājās kvadrātiskā laika funkcijā. Tas nozīmē, ka sākumā vērtības strauji sarūk, pēc tam laika gaitā turpina samazināties lēnāk. (Pētniecības grupa neaprēķināja, cik ātri tas notiks reālajā laikā, kas atšķirtos atkarībā no attiecīgā melnā cauruma masas, griešanās un uzlādes.)
"Īsu laiku uzvedas tā, it kā tai būtu mati, kā maksimāli vērpjot melno caurumu," Burko stāstīja Live Science. "Bet pēc kāda laika tas sāk zaudēt šos matus, lai galu galā tie atkal kļūtu pliki."
Lai arī visi šie aprēķini pašlaik ir teorētiski, ir cerība uz reālās pasaules novērojumiem, kas sakrīt vai ir pretrunā ar konstatējumiem. Lāzera interferometra gravitācijas viļņu observatorijas (LIGO) eksperiments tagad aktīvi mēra gravitācijas viļņus, kas ir plankumi telpā laikā, ko rada masīvi objekti, piemēram, neitronu zvaigznes un melnie caurumi. LIGO gravitācijas viļņu mērīšanai izmanto divus uz zemes bāzētus novērošanas centrus. Un šie mērījumi varētu sniegt ieskatu matainos melnajos caurumos.
Gaidāmais projekts, lāzera interferometra kosmosa antena (LISA), uzsāks trīs kosmosa kuģus, lai atklātu gravitācijas viļņus no kosmosa. Šis projekts ir paredzēts gravitācijas viļņu noteikšanai no supermasīvajiem melnajiem caurumiem. Nav teikts, cik ilgi būs jāveic šie eksperimenti, lai noķertu gandrīz ekstrēmo melno caurumu darbībā, sacīja Burko, taču, ja kāds parādītos, tā gravitācijas viļņiem varētu būt mati.
