محققان دانشگاه مریلند با انجام آزمایشات جدید دریافتند که با استفاده از مکانیک کوانتومی ممکن است بتوان اطلاعاتی درباره درون سیاه‌چاله‌های فضایی به دست آورد.

سیاه‌چاله‌های فضایی، غول‌های گرانشی هستند که از فروپاشی ستاره‌های مرده پس از وقوع اَبَر نواختر به وجود می‌آیند و گاز، غبار و ماده را به درون خود و به سوی یک نقطه میکروسکوپی جذب می‌کنند. موادی که توسط این سیاه‌چاله‌ها جذب می‌شوند، پس از ورود به ناحیه‌ای در اطراف سیاه‌چاله که با عنوان افق رویداد شناخته می‌شود، به طور کلی ناپدید می‌شود.
بر اساس علم فیزیک مدرن، پس از این که ماده به درون سیاه‌چاله کشیده می‌شود، تمام اطلاعات مربوط به آن از بین می‌رود.
اما بر اساس فیزیک کوانتومی، از بین رفتن اطلاعات، امکانپذیر نیست ولی ممکن است اطلاعات در میان ذرات زیراتمی جداسازی نشده متصل، مخفی شده یا به دام افتاده باشد.
طبق قوانین مکانیک کوانتومی، جفت‌هایی از ذرات به طور خودبه‌خودی در حاشیه افق رویداد سیاه‌چاله به وجود می‌آیند، سپس یکی از این ذرات به درون سیاه‌چاله کشیده می‌شود و ذره دیگر به بیرون آن حرکت می‌کند و در این فرآیند مقدار اندکی از انرژی سیاه‌چاله را می‌رباید. در مقیاس‌های زمانی بسیار بزرگ، انرژی خارج شده از سیاه‌چاله توسط این ذرات به اندازه‌ای است که موجب تبخیر سیاه‌چاله می‌شود و این پدیده با عنوان «تابش هاوکینگ» شناخته می‌شود.
محققان نشان دادند که می‌توان زمان و سرعت به دام افتادن اطلاعات درون یک مدل ساده شده سیاه‌چاله اتمی را اندازه‌گیری کرد و به این ترتیب امکان دستیابی به اطلاعاتی را که در حالت عادی غیرقابل دسترسی هستند، فراهم کرد. به گفته محققان با انجام محاسبات بسیار پیچیده کوانتومی روی ذرات خارج شده از افق رویداد می‌توان اطلاعات مربوط به ذراتی را که به درون سیاه‌چاله کشیده می‌شوند، به دست آورد.
به زبان ساده می‌توان گفت، هنگامی که ستاره به مرحله آخر زندگی خود می‌رسد و دیگر واکنش هم‌جوشی هسته‌ای نمی‌تواند ادامه داشته باشد، در این صورت پوسته ستاره شروع به بزرگ‌شدن می‌کند و به اصطلاح به غول سرخ تبدیل می‌شود.
چون دما در پوسته بسیار کم است و پوسته سرخ رنگ می‌شود، عنوان «غول سرخ» به آن اطلاق شده است. سرانجام پوسته منفجر می‌شود و تنها یک هسته باقی می‌ماند. این هسته با توجه به جرم آن به کوتوله سفید، کوتوله قهوه‌ای و ستاره نوترونی و در نهایت سیاه‌چاله تبدیل می‌شود.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Nature منتشر شده است.