Науковці досі не знайшли жодної первинної чорної діри. Однак це не означає, що наука забороняє існування цих екзотичних об’єктів, що народилися в перші миті існування космосу. Щобільше, нові дослідження показують, що вони можуть бути п’ятивимірними.
Прихований п’ятий вимір
Наскільки нам відомо, первинні чорні діри не існують. Але якби вони існували, ці гіпотетичні об’єкти утворилися б у ранньому Всесвіті, а не в результаті загибелі світил, і, можливо, навіть складали б темну матерію. Однак найголовніше те, що ці чорні діри, скоріш за все, існують у темному вимірі. Цей термін передбачає, що наш простір містить прихований додатковий просторовий вимір. Як повідомляє сайт phys.org, у новому дослідженні фізики розглядають можливий сценарій існування чорних дір за таких умов.
Згідно зі стандартною космологією, наш Всесвіт існує у чотирьох вимірах: трьох просторових (довжина, висота та ширина) та одному часовому. Однак у сценарії з темним виміром до цієї картини додається прихований додатковий просторовий вимір.
Вважається, що його ширина становить приблизно один мікрон, а сам він недоступний для безпосереднього спостереження. Звичайна матерія та інші сили залишаються в нашому стандартному чотиривимірному просторі, тоді як гравітація може поширюватися в цей додатковий вимір. Оскільки первинні чорні діри можуть бути надзвичайно малими, цей додатковий вимір міг вплинути на те, як вони утворювалися та виживали.
Теоретичні дослідження
Тож як науковці могли дослідити таку дивну можливість? Відповідь була отримана не завдяки спостереженням, а завдяки ґрунтовним теоретичним дослідженням у галузі математики та фізики, проведеним командою під керівництвом Луїса Анчордокі з Леман-коледжу (США). Вони застосували запропоновані правила квантової гравітації, щоб з’ясувати, як поводитимуться чорні діри у межах теорії темного виміру. Дослідники також перевірили, чи ці об’єкти будуть функціонувати як стандартні чотиривимірні утворення, чи як п’ятивимірні.
«У цій статті ми повертаємося до механізмів утворення первинних чорних дір і порушуємо питання: чи є первинні чорні діри у межах сценарію темного виміру фактично чотиривимірними чи п’ятивимірними чорними дірами», — написали автори дослідження.
Від чотирьох вимірів до п’яти
Отримані дані показали досить дивну картину. Деякі первинні чорні діри спочатку поводилися б як звичайні чотиривимірні об’єкти. Однак згодом вони ставали б нестабільними й перетворювалися на п’ятивимірні. Інші, що утворювалися з космічних струн, були б п’ятивимірними з самого початку.
Що стосується їхнього існування, то додатковий вимір впливає на те, як довго вони можуть проіснувати. Науковці стверджують, що чорні діри, утворені з космічних струн, можуть мати тривалість існування, порівнянну з віком Всесвіту.
Хоча це дослідження поєднує дві загадки в одну більшу, воно все ще залишає нас в очікуванні реальних доказів. Але якщо хоча б одна з них виявиться правдивою, це може дати нам детальну інформацію про фізику високих енергій раннього Всесвіту.
