إن التفرد في مركز الثقب الأسود هو عبارة عن مكان يتم فيه ضغط المادة إلى نقطة صغيرة للغاية بحيث تتفكك جميع مفاهيم الزمان والمكان تمامًا .

هناك العديد من الاحتمالات التي يمكن أن تحل مكان فكرة التفرد في مركز الثقب الأسود المتعارف عليها  ومنها: 

نجوم البلانك ( Planck stars ):

يمكن أن يكون ذلك في عمق الثقب الأسود بحيث لا يتم سحق المادة إلى نقطة صغيرة جدًا بل يمكن أن يكون هناك أصغر تكوين ممكن للمادة ، أي أصغر حجم ممكن في التجويف.

يُطلق على هذا اسم نجوم بلانك ، وهو احتمال نظري تصوره الجاذبية الكمية الحلقية ، وهو في حد ذاته اقتراح افتراضي للغاية لإنشاء نسخة كمومية من الجاذبية. 

في عالم الجاذبية الكمومية الحلقية ، يتم تحديد المكان والزمان – يتكون الكون من حولنا من قطع صغيرة منفصلة ، ولكن على نطاق صغير للغاية بحيث تبدو حركاتنا سلسة ومستمرة.

يوفر هذا الحجم النظري للزمكان فائدتين، أولاً ، يأخذ حلم ميكانيكا الكم إلى نهايته الأخيرة ، موضحًا الجاذبية بطريقة طبيعية. وثانيًا ، يجعل من المستحيل تكوين التفرد داخل الثقوب السوداء.

عندما تسحق المادة تحت الوزن الثقالي الهائل لنجم منهار ، فإنها تقابل المقاومة. يمنع التمييز بين الزمكان المادة من الوصول إلى أي شيء أصغر من طول بلانك (حوالي 1.68 مرة 10 ^ -35 مترًا ، لذا … صغير جدا) . يتم ضغط كل المواد التي سقطت في الثقب الأسود في كرة ليست أكبر من ذلك بكثير. مجهرية تمامًا ، لكنها بالتأكيد ليست مسحوقة تماما.

هذه المقاومة للضغط المستمر تجبر المادة في النهاية على الانهيار (أي الانفجار) ، مما يجعل الثقوب السوداء أجسامًا مؤقتة فقط، ولكن بسبب تأثيرات تمدد الوقت الشديد حول الثقوب السوداء ، فمن منظورنا في الكون الخارجي ، يستغرق الأمر مليارات ، بل تريليونات ، من السنين قبل أن تنفجر لذلك نحن جاهزون الآن.

جرافا ستارز ( Gravastars ): 

تُعرف محاولة أخرى للقضاء على التفرد – وهي محاولة لا تعتمد على نظريات غير مختبرة عن الجاذبية الكمية – باسم Gravastar. 

الفرق بين الثقب الأسود و Gravastar هو أنه بدلاً من التفرد ، تمتلئ Gravastar بالطاقة المظلمة التي تعرف على أنها مادة تتغلغل في الزمكان ، مما يؤدي إلى تمددها إلى الخارج. يبدو الأمر وكأنه خيال علمي ، لكنه حقيقي: الطاقة المظلمة تعمل حاليًا في الكون الأكبر ، مما يتسبب في تسارع الكون بأكمله في التمدد.

عندما تسقط المادة على جرافاستار Gravastar ، فإنها غير قادرة فعليًا على اختراق أفق الحدث (بسبب كل تلك الطاقة المظلمة في الداخل) وبالتالي فهي معلقة على السطح لكن خارج هذا السطح ، تبدو نجوم Gravastar وتتصرف مثل الثقوب السوداء العادية.

ومع ذلك ، فقد استبعدت الملاحظات الأخيرة لدمج الثقوب السوداء مع كاشفات موجات الجاذبية وجود Gravastar ، لأن دمج ال Gravastar سيعطي إشارة مختلفة عن دمج الثقوب السوداء.

دعنا نذهب في جولة: 

قد يكون لنجوم بلانك ونجوم جرافاستار أسماء رائعة ، لكن حقيقة وجودهم  لانزال في موضع شك. لذلك ربما يكون هناك تفسير أكثر اعتدالًا للتفردات أي  تفسير يعتمد على رؤية أكثر دقة – وواقعية – للثقوب السوداء في كوننا.

تأتي فكرة النقطة الواحدة ذات الكثافة اللانهائية من مفهومنا للثقوب السوداء الثابتة ، غير الدورية ، غير المشحونة ، المملة إلى حد ما. الثقوب السوداء الحقيقية هي أكثر إثارة للاهتمام ، خاصة عندما تدور.

إن دوران الثقب الأسود يمد التفرد إلى حلقة، ووفقًا لرياضيات نظرية النسبية العامة لأينشتاين (وهي الرياضيات الوحيدة التي لدينا) ، بمجرد المرور عبر حلقة التفرد ، تدخل ثقبًا دوديًا وتخرج من ثقب أبيض (القطب المعاكس للثقب الأسود) ، حيث لا يمكن لأي شيء الدخول وتندفع المادة بسرعة الضوء) إلى رقعة جديدة ومثيرة من الكون.

أحد المواجهات : الأجزاء الداخلية للثقوب السوداء الدوارة غير مستقرة بشكل كبير جدا وهذا أيضا تم استنتاجه وفقًا لنفس الرياضيات التي تؤدي إلى التنبؤ بسفر أشياء إلى عالم جديد.

مشكلة دوران الثقوب السوداء هي أنها … حسنًا ، تدور. إن التفرد ، الممتد إلى حلقة ، يدور بوتيرة رائعة بحيث تتمتع بقوة طرد مركزي لا تصدق. وبشكل عام ، فإن قوى الطرد المركزي القوية بما يكفي تعمل مثل الجاذبية المضادة: فهي تدفع ولا تسحب.

يؤدي هذا إلى إنشاء حدود داخل الثقب الأسود ، تسمى الأفق الداخلي، خارج هذه المنطقة ، يتراجع الإشعاع إلى الداخل باتجاه التفرد ، مدفوعًا بسحب الجاذبية الشديد.

 ولكن يتم دفع الإشعاع بواسطة الجاذبية المضادة بالقرب من تفرد الحلقة ، ونقطة التحول هي الأفق الداخلي. إذا كنت ستواجه الأفق الداخلي ، فستواجه جدارًا من الإشعاع النشط بلا حدود – التاريخ الماضي للكون بأكمله ، ينفجر في وجهك في أقل من غمضة عين.

يبذر تكوين الأفق الداخلي بذور تدمير الثقب الأسود. لكن الثقوب السوداء الدوارة موجودة بالتأكيد في كوننا ، وهذا يخبرنا أن حساباتنا خاطئة وأن شيئًا غامضا وغريبا يحدث فيها.

لكن ما الذي يحدث بالفعل داخل الثقب الأسود؟ لا نعرف – والجزء المخيف هو أننا قد لا نعرف أبدًا.