Сингулярність чорної діри порушує закони фізики: вчені знайшли рішення загадки

У центральній сингулярності чорної діри, тобто точці з надзвичайно щільною матерією відомі закони фізики перестають працювати. Над цією загадкою вже довгий час ламають голову астрофізики. Але автори нового дослідження, опублікованого в журналі Physical Review D пропонують вирішення цієї загадки. Вони припускають, що насправді чорні діри являють собою гіпотетичні об'єкти під назвою гравітаційні зірки, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Чорні діри є одними з найзагадковіших об'єктів у Всесвіті, які настільки сильно викривляють простір своєю гравітацією, що навіть світло, яке подолало горизонт подій чорної діри, назавжди залишається всередині. Автори дослідження вважають, що уявлення про чорні діри може бути хибним. Адже це насправді можуть бути гіпотетичні гравітаційні зірки.

Уперше цей тип космічних об'єктів, як альтернативу існуванню чорних дір, запропонували астрофізики ще 23 роки тому. Передбачається, що це зірки, які складаються з темної енергії, що також відповідає за прискорене розширення космосу.

Існування чорних дір передбачив фізик і астроном Карл Шварцшильд ще 1915 року на підставі рівнянь загальної теорії відносності Ейнштейна. Тільки в 70-х роках минулого століття було підтверджено, що такі об'єкти існують у космосі. Згідно з теорією про чорну діру, її центр являє собою точку з нескінченно високою щільністю, тобто сингулярність. Саме тут сконцентрована вся маса чорної діри. Але, згідно з існуючими законами фізики, нескінченностей не існує, а значить існування сингулярності порушує ці закони. Або ж вони не вірні, або ж їх потрібно доповнити.

Тому автори нового дослідження припускають, що чорні діри є гравітаційними зірками і не порушують законів фізики. Гіпотетичні гравітаційні зірки мають з'являтися так само, як і чорні діри, тобто під час смерті масивних зірок. Коли в них закінчується енергія для протистояння внутрішній гравітації, то зірки стискаються в неймовірно щільний об'єкт.

Вчені вважають, що гравітаційні зірки не мають точки сингулярності і являють собою сфери з тонкої звичайної матерії, які залишаються стабільними через наявність всередині темної енергії.

Для перевірки своєї гіпотези автори створили моделі взаємодії частинок і випромінювання з цими гіпотетичними об'єктами. За допомогою загальної теорії відносності фізики вивчили, який вигляд можуть мати маси гарячої матерії, що оточують чорні діри, якби ті були гравітаційними зірками. Відомо, що чорні діри викидають частину навколишньої матерії та випромінювання з неї в космос.

Моделювання показало, що викиди чорних дір і гравітаційних зірок дуже схожі, а отже ці гіпотетичні об'єкти не суперечать спостереженням. Також виявилося, що гравітаційна зірка має бути схожа на чорну діру, яка створює видиму тінь навколо себе.

Але поява цієї тіні пов'язана не з подоланням світлом горизонту подій, а з гравітаційним червоним зсувом, що змушує світло втрачати енергію, коли воно рухається через область із сильною гравітацією.

Тепер свою гіпотезу астрофізики хочуть перевірити за допомогою нових спостережень за космосом. Вчені вважають, що незважаючи на схожість між чорними дірами і гравітаційними зірками, існують тонкі відмінності у випромінюванні, яке можна виявити.

Як уже писав Фокус, астронавти NASA тестують абсурдні скафандри на Місяць. У космічному агентстві запевняють, це тільки макети справжніх скафандрів, у яких люди вирушать на супутник Землі.

Також Фокус писав про те, що NASA готове розкрити таємницю полюсів Землі. Вченим відомо занадто мало про викиди тепла з полярних регіонів нашої планети.