Нещодавні дослідження чорних дір можуть допомогти розв’язати одну з фундаментальних проблем фізики. Чорні діри є загадковими об’єктами з нескінченною щільністю в центрі, яка називається сингулярністю. Їхня гравітація настільки потужна, що ніщо, навіть світло, не може втекти за їхню зовнішню межу — горизонт подій. Через це вони залишаються невидимими для нас.
Однак нове дослідження, опубліковане в журналі Physical Review D, припускає, що ми могли неправильно зрозуміти природу чорних дір. Згідно з цією гіпотезою, чорні діри можуть бути не більш ніж «застиглими зорями» (frozen stars) — гіпотетичними об’єктами, які імітують властивості чорних дір, але не мають сингулярності чи горизонту подій.
Якщо ця теорія підтвердиться, вона не лише змінить наше уявлення про чорні діри, але й допоможе вирішити парадокс, запропонований Стівеном Гокінгом, щодо інформації, що зникає в чорних дірах. «Застиглі зорі» можуть існувати як надщільні об’єкти без сингулярностей, здатні відтворювати спостережувані властивості чорних дір, заявляє Рамі Брустейн, один з авторів дослідження.
За класичною теорією, чорні діри випромінюють енергію через квантові ефекти, описані Гокінгом. Цей процес, відомий як випромінювання Гокінга, з часом призводить до втрати енергії чорної діри та її повного випаровування. Однак у цьому сценарії зникає вся інформація, що містилася в чорній дірі, що суперечить законам фізики, які стверджують, що інформація не може бути знищена.
Якщо ж чорні діри є застиглими зорями, цей парадокс може бути розв’язаний. Замість існування горизонту подій і сингулярності ці зорі будуть надщільними об’єктами, що не допускають колапсу в точку нескінченної щільності. Завдяки теорії струн вони зберігатимуть інформацію, що потрапляє до них, не руйнуючи її.
Застиглі зорі, за словами Брустейна, можуть поглинати практично все, що до них наближається, подібно до чорних дір. Вони також можуть випромінювати гравітаційні хвилі, й ці хвилі можна буде використати для підтвердження існування таких об’єктів.
Ця гіпотеза ставить під сумнів наше розуміння чорних дір, але відкриває нові можливості для дослідження їхньої природи. Виявлення гравітаційних хвиль може допомогти науковцям перевірити цю теорію та розгадати одну з найбільших загадок сучасної фізики.
Раніше ми повідомляли про те, як джети чорних дір спричиняють вибухи світил.
За матеріалами livescience.com
