Н ово проучване показва, че черните дупки може да не са безформени и безструктурни обекти, както ги предвижда общата теория на относителността на Айнщайн. Вместо това тези космически чудовища може да са странни квантови обекти, известни като „замразени звезди“.

Въпреки че имат някои сходства с черните дупки, хипотетичните небесни тела се различават по съществени начини, които потенциално биха могли да разрешат прословутия парадокс на лъчението на Хокинг (на името на покойния физик Стивън Хокинг, който предложи това явление). Този парадокс възниква, тъй като теоретичното лъчение, излъчвано от хоризонта на събитията на черна дупка, привидно не носи никаква информация за материята, която е образувала черната дупка, което противоречи на основния принцип на квантовата механика, според който информацията не може да бъде унищожена.

Освен това, за разлика от конвенционалните черни дупки, не се очаква замръзналите звезди да крият сингулярност - точка с безкрайна плътност в центровете си - което разрешава друго противоречие между класическата картина на черните дупки и общото правило във физиката, че в природата не могат да съществуват безкрайности. Когато в дадена теория се появят безкрайности, това обикновено е сигнал за ограниченията на теорията.

„Замръзналите звезди са вид имитатори на черни дупки: свръхкомпактни астрофизични обекти, които нямат сингулярности, нямат хоризонт, но въпреки това могат да имитират всички наблюдаеми свойства на черните дупки. Ако те действително съществуват, това би означавало, че е необходимо да се промени по значителен и фундаментален начин общата теория на относителността на Айнщайн“, казва в имейл за Live Science Рами Брущайн, професор по физика в университета Бен-Гурион в Израел. 

Брущайн е водещ автор на изследване, описващо теорията за замръзналите звезди, публикувано през юли в списание Physical Review D.

Разрешаване на парадокса

Класическият модел на черната дупка, описан за първи път от Карл Шварцшилд през 1916 г., представя черните дупки като притежаващи две основни характеристики: сингулярност, в която е концентрирана цялата маса, и хоризонт на събитията - граница, от която нищо, дори светлината, не може да избяга.

Този модел обаче се сблъсква със сериозен проблем при въвеждането на квантовата механика. През 70-те години на миналия век Стивън Хокинг открива, че квантовите ефекти в близост до хоризонта на събитията трябва да доведат до създаването на частици от вакуума на пространството - процес, известен като лъчение на Хокинг. Това излъчване би довело до постепенна загуба на маса на черната дупка и в крайна сметка до нейното пълно изпарение.

Парадоксът възниква, тъй като това лъчение изглежда не носи никаква информация за материята, която първоначално е образувала черната дупка. Ако черната дупка се изпари напълно, тази информация изглежда ще бъде загубена завинаги, което нарушава принципите на квантовата механика, според които информацията трябва да се запазва. Това противоречие е известно като парадокс на загубата на информация и е едно от най-сериозните предизвикателства в теоретичната физика.

В новото си изследване Брустейн и неговите съавтори А.Ж.М. Медвед от Университета Родос и Тамар Симхон от Университета Бен-Гурион извършват подробен теоретичен анализ на модела на замръзналите звезди и установяват, че той разрешава парадоксите на традиционния модел, тъй като в него липсват както хоризонт, така и сингулярност.

Авторите откриват, че ако черните дупки всъщност са много компактни обекти, съставени от свръхтвърда материя, чиито свойства са вдъхновени от теорията на струните - водещия кандидат за теория на квантовата гравитация, те не се свиват в безкрайно плътни точки и имат размер, малко по-голям от конвенционалния хоризонт на събитията, което не позволява формирането на последния.

„Показахме как замръзналите звезди се държат като (почти) съвършени абсорбатори, въпреки че нямат хоризонт и действат като източник на гравитационни вълни. Нещо повече, те са източник на същата външна геометрия като тази на конвенционалния модел на черни дупки и възпроизвеждат техните конвенционални термодинамични свойства“, казва Брустейн, отбелязвайки, че тези обекти могат да абсорбират почти всичко, което попада върху тях, подобно на черните дупки. 

Проверка на хипотезата за замръзнала звезда

Въпреки че моделът на замръзналата звезда представлява потенциално решение на парадоксите, свързани с традиционните черни дупки, учените все още трябва да го проверят експериментално.

Но за разлика от традиционните черни дупки се очаква замръзналите звезди да имат вътрешна структура, макар и със странни свойства, продиктувани от квантовата гравитация. Това проправя пътя към наблюдателно разграничаване на двете. Доказателство за това може да има в гравитационните вълни - пулсации в тъканта на пространство-времето - генерирани по време на сливане на черни дупки.

„Тогава различията ще бъдат най-ясно изразени“, обяснява Брустейн.

Екипът все още трябва да разработи как точно би изглеждала вътрешната структура на замръзнала звезда и как тя би се различавала от други екстремни космически обекти като неутронните звезди, но това е постижимо, каза Брущайн. Оттук нататък те биха могли да анализират данни от съществуващи и бъдещи обсерватории за гравитационни вълни, тъй като гравитационните вълни, излъчвани по време на сливанията, са изключително мощни и могат да носят информация за структурата на тези свръхкомпактни обекти.

„Откриването на което и да е от предсказанията на модела на замръзналата звезда ще има революционно въздействие“, каза Брустейн.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase

Когато си умен-дразнят те тъпите. Когато си тъп-умните. А когато не си се наспал-всичките.
Прочети целия
Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни
Нови правила за рецептите

Нови правила за рецептите

България Преди 1 минута

Те създават реален риск от забавяне на обслужването в аптеките, предупредиха фармацевти

Международно злато и сребро за българско вино

Международно злато и сребро за българско вино

Любопитно Преди 10 минути

Научете повече в статията

<p>Желязков: Това&nbsp;е опит да се вклини раздор между партиите в коалицията</p>

Желязков: Вотът на недоверие е опит да се вклини раздор между партиите в коалицията

България Преди 40 минути

"Ние сме много по-устойчиви, за да не се подвеждаме по мотивите и предмета на дебата", посочи той

<p>Майка опита да продаде бебето си, за да плати готварски курс</p>

Майка опита да продаде бебето си, за да плати готварски курс

Свят Преди 41 минути

Полицията е успяла да спаси малкото момченце

Наследство с неочакван бонус: Жена откри шокираща тайна в старата семейна къща

Наследство с неочакван бонус: Жена откри шокираща тайна в старата семейна къща

Любопитно Преди 47 минути

Когато новата собственичка пристигнала в наследената къща, тя я намерила заключена

Жени на фронта: Къде военната служба за дамите е задължителна?

Жени на фронта: Къде военната служба за дамите е задължителна?

Свят Преди 55 минути

Миналата седмица в Дания бе решено, че занапред военната служба ще е задължителна и за жените.

<p>Сенатор постави рекорд за най-дълга реч&nbsp;в Сената</p>

Сенатор постави рекорд с 25-часова реч в Сената: Символ на протест срещу Тръмп

Свят Преди 56 минути

Круз коментира, че речта е била сериозно физическо предизвикателство

<p>Първи секс: 5 грешки, които почти всеки прави</p>

Първи секс: 5 грешки, които почти всеки прави

Любопитно Преди 58 минути

Първият секс може да бъде неловък, смешен, не като във филмите – и това е напълно нормално

<p>Йотова: Вотът на недоверие е нормална парламентарна практика</p>

Йотова: Управляващата коалиция е още по-стабилна от гледна точка на мнозинството

България Преди 58 минути

Вотът на недоверие е нормална парламентарна практика, заяви вицепрезидентът

Vivacom предлага най-стабилната сателитна телевизия в България за 8.49 лева

Vivacom предлага най-стабилната сателитна телевизия в България за 8.49 лева

Любопитно Преди 1 час

Специалната оферта е валидна както за нови, така и за настоящи клиенти на Vivacom до 31 май

Мелания Тръмп отличи жена, преживяла ужаса на пленничеството

Мелания Тръмп отличи жена, преживяла ужаса на пленничеството

Свят Преди 1 час

Амит Сусана разказа за новата си перспектива върху свободата, след като бе освободена от плен на 30 ноември 2023 г

<p>Израел разширява операцията в Газа, нареди на <strong><span style="color:#ff0000;">жителите да напуснат</span></strong></p>

Израел обяви, че ще завземе още територии в Газа, нареди на жителите да напуснат

Свят Преди 1 час

Говорителят на израелската армия за арабските медии късно във вторник нареди на жителите в южния район Рафах в Газа да напуснат домовете си и да се преместят на север

<p>Forbes обяви класация с рекорден брой милиардери</p>

Forbes обяви класацията за най-богатите с рекорден брой милиардери в нея

Пари Преди 1 час

Нетното състояние на съветника на Тръмп Илон Мъск е нараснало със 75% до приблизително 342 млрд. долара, докато президентът на САЩ е удвоил своето богатство

Заловиха шофьор с 4 промила алкохол в Пловдив

Заловиха шофьор с 4 промила алкохол в Пловдив

България Преди 1 час

"Ако това е достоверно като резултат, би трябвало да се прояви тежко болестно състояние – отравяне", заяви токсикологът проф. д-р Янко Илиев

<p>Путин привика в армията&nbsp;160 000 млади мъже</p>

Владимир Путин прати повиквателни за армията на 160 000 млади мъже

Свят Преди 1 час

Вицеадмирал Владимир Цимлянски каза, че новобранците няма да бъдат изпратени да се бият в Украйна, но въпреки това има съобщения за убити наборници в боевете в граничните региони на Русия