Ett team av forskare vid Tata Institute of Fundamental Research (TIFR), Mumbai, Indien, har hittat nya sätt att upptäcka en ren eller naken singularitet, det mest extrema objektet i universum.

När bränslet till en mycket massiv stjärna förbrukas, den kollapsar på grund av sin egen dragkraft och blir så småningom ett mycket litet område med godtyckligt hög materietäthet, det är en 'singularitet', där de vanliga fysiklagarna kan bryta samman. Om denna singularitet är dold inom en händelsehorisont, som är en osynlig sluten yta från vilken ingenting, inte ens ljus, kan fly, då kallar vi detta objekt för ett svart hål. I så fall, vi kan inte se singulariteten och vi behöver inte bry oss om dess effekter. Men vad händer om händelsehorisonten inte bildas? Faktiskt, Einsteins teori om allmän relativitet förutspår en sådan möjlighet när massiva stjärnor kollapsar i slutet av deras livscykler. I detta fall, vi har kvar det lockande alternativet att observera en naken singularitet.

En viktig fråga är då, hur man observationsmässigt skiljer en naken singularitet från ett svart hål. Einsteins teori förutsäger en intressant effekt:tyget av rymdtid i närheten av något roterande föremål blir "vridit" på grund av denna rotation. Denna effekt orsakar ett gyroskop och snurrar till partiklar runt dessa astrofysiska föremål. TIFR -teamet har nyligen hävdat att den hastighet med vilken ett gyroskop föregår (precessionsfrekvensen), när den placeras runt ett roterande svart hål eller en naken singularitet, kan användas för att identifiera detta roterande objekt. Här är ett enkelt sätt att beskriva deras resultat. Om en astronaut registrerar ett gyroskops presessionsfrekvens vid två fasta punkter nära det roterande föremålet, då kan två möjligheter ses:(1) gyroskopets precessionsfrekvens ändras med en godtyckligt stor mängd, det är, det sker en vild förändring i gyroskopets beteende; och (2) precessionsfrekvensen ändras med en liten mängd, på ett vanligt välskött sätt. För fallet (1), det roterande föremålet är ett svart hål, medan för fallet (2), det är en naken singularitet.

TIFR -teamet, nämligen, Dr Chandrachur Chakraborty, Herr Prashant Kocherlakota, Prof. Sudip Bhattacharyya och prof. Pankaj Joshi, i samarbete med ett polskt team bestående av Dr. Mandar Patil och prof. Andrzej Krolak, har faktiskt visat att precessionsfrekvensen för ett gyroskop som kretsar kring ett svart hål eller en naken singularitet är känslig för närvaron av en händelsehorisont. Ett gyroskop som cirkulerar och närmar sig händelsehorisonten för ett svart hål från alla håll uppför sig allt mer vilt, ' det är, det går allt snabbare, utan gräns. Men, vid naken singularitet, precessionsfrekvensen blir godtyckligt stor endast i ekvatorialplanet, men är regelbunden på alla andra plan.

TIFR -teamet har också funnit att förloppet av materiens banor som faller i ett roterande svart hål eller en naken singularitet kan användas för att skilja dessa exotiska föremål. Detta beror på att orbitalplanets precessionsfrekvens ökar när saken närmar sig ett roterande svart hål, men denna frekvens kan minska och till och med bli noll för en roterande naken singularitet. Detta fynd kan användas för att skilja en naken singularitet från ett svart hål i verkligheten, eftersom precessionsfrekvenserna kan mätas i röntgenvåglängder, som den infallande materien utstrålar röntgenstrålar.