Внутри каждой черной дыры должна скрываться физическая сингулярность — точка, в которой кривизна пространства достигает бесконечности. В ней законы физики должны просто перестать работать. Однако недавно ученые предложили альтернативную теорию, в которой ничего такого не происходит.
Черная дыра
Недавно группа ученых из Института фундаментальной физики в Триесте предположила, что главная теория, описывающая черные дыры, может оказаться неправильной. Свою догадку они опубликовали в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Сама концепция черной дыры тесно связана с теорией относительности. Когда Альберт Эйнштейн опубликовал ее, то на основе его выводов Карл Шварцшильд сделал свои выводы: при определенных условиях концентрация массы может достичь такой величины, что образуется поверхность, которую даже солнечный свет преодолеть не сможет.
Такая сфера получила название горизонта событий, ведь если даже свет не может вырваться из нее, то не существует способа передать наружу, что происходит внутри. И она была лишь половиной проблемы. Вторая заключалась в том, что внутри черной дыры также должна была бы быть физическая сингулярность.
Так называется область пространства, где его кривизна становится бесконечной. Казалось бы, после сферы, из которой не может вырваться информация, это мелочь. Но пространство бесконечной кривизны физическая теория просто не может описать. Получается так, что обычные законы природы там просто не действуют.
Черные дыры во Вселенной
Долгое время все это оставалось чисто теоретической проблемой. Несколько десятилетий после Шварцшильда никто никаких черных дыр не видел, поэтому беспокоиться из-за вызовов, которые они бросают физике, не стоило.
Однако с тех пор многое изменилось. Ученые получили свидетельства существования черных дыр в двойных системах, уловили гравитационные волны от их слияния и даже получили изображения аккреционных дисков вокруг них.
Черные дыры существуют. А значит, существуют и все проблемы, связанные с их физикой. Ведь ситуация, когда наука не может что-то описать, как, например, физическую сингулярность, да еще и принципиально не имеет возможности наблюдать за этим, является абсолютно ненормальной.
Новая теория
И именно эта ситуация побудила исследователей взяться за работу. Они не отрицали самой концепции черной дыры и всех эффектов, которые сейчас наблюдаются. Однако попытались посмотреть, возможно ли объяснить все это без сингулярности, а то и без горизонта событий. И им это удалось.
В статье идет речь о двух новых физических моделях. В первой описана черная дыра с горизонтом событий, но без сингулярности, во второй — имитатор, не имеющий ни сингулярности, ни горизонта событий, но при этом соответствующий всем современным наблюдениям. Кроме того, исследователи смогли описать, как настоящие черные дыры и имитаторы могут превращаться друг в друга.
По материалам phys.org
