4

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

Коментари 4
Кирилица:
Фонетична
Имате 2000 позволени символа

* Моля, коментирайте конкретната статия и използвайте кирилица! Не се толерират мнения с обидно или нецензурно съдържание, на верска или етническа основа, както и написани само с главни букви!

4 коментара
 
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
<p>Какво е състоянието на майката, пометена на тротоар в Русе</p>

Какво е състоянието на майката, пометена на тротоар в Русе

България Преди 1 час

Тримесечното ѝ бебе, което е паднало от количката по време на катастрофата, е настанено в интензивното хирургично отделение

Алексей Навални

Година след смъртта си, Навални остава „екстремист“

Свят Преди 2 часа

Привържениците покойния опозиционен лидер рискуват репресии с възпоменателни събития на годишнината от смъртта му

Доналд Тръмп

Доналд Тръмп пак „захапа“ принц Хари за визата му

Любопитно Преди 4 часа

Държавният глава на САЩ ще подкрепи наказателно преследване срещу Хари, ако се окаже, че е излъгал в молбата си за виза

Студентският протест в Крагуевац

15-часова студентска блокада в Крагуевац

Свят Преди 4 часа

Следващият национален студентски протест в Сърбия ще е в Ниш на 1 март

<p>Буря в Швеция &ndash; верижни катастрофи и над 100 ранени&nbsp;❄️🌨</p>

Буря в Швеция – верижни катастрофи и над 100 ранени

Свят Преди 5 часа

Говорител на полицията заяви пред обществената телевизия SVT, че случилото се напомня на „сцена от антиутопичен филм“

<p>Ден втори на конгреса: БСП избира нов лидер</p>

Ден втори на конгреса: БСП избира нов лидер

България Преди 5 часа

Седем са кандидатите за поста

<p>Днес е Неделята на блудния син</p>

Днес е Неделята на блудния син

България Преди 5 часа

Православните християни възпоменават Свети презвитер Памфил и 11 мъченици

<p>Европа се събира на спешна среща в Париж</p>

Европа се събира на спешна среща в Париж

Свят Преди 6 часа

Специалният пратеник на САЩ за Украйна Кийт Келог каза, че предишните мирни преговори за Украйна са се провалили, защото са участвали твърде много страни

<p>САЩ и Русия се срещат в Саудитска Арабия, Киев не е поканен</p>

САЩ и Русия се срещат в Саудитска Арабия, Киев не е поканен

Свят Преди 6 часа

Представителят на Тръмп за Украйна Кийт Келог каза, че Европа няма да има място на масата за преговори

Как ще изглеждат хората след 1000 години

Как ще изглеждат хората след 1000 години

Любопитно Преди 6 часа

Експертите прогнозират, че 25-годишните вече ще имат болки в гърба, оредяваща коса, подути крака и червени, торбести очи

,

Портал към друго измерение: Скиор засне странно явление (ВИДЕО)

Любопитно Преди 6 часа

„Това беше преживяването на живота ми“, казва скиорът

Алексей Навални

16 февруари: Опит за военен преврат, Навални и Тутанкамон

Любопитно Преди 6 часа

Вижте какво се е случило на тази дата в историята

<p>Дъжд и сняг в неделя, студ в понеделник</p>

Дъжд и сняг в неделя, студ в понеделник

България Преди 6 часа

Вижте прогнозата за времето

Мъж иска да купи сметище заради Bitcoin за $800 млн.

Мъж иска да купи сметище заради Bitcoin за $800 млн.

Технологии Преди 7 часа

Той се надява да открие отдавна загубен виртуален портфейл

<p>Зеленски отказа да даде на САЩ богатствата на Украйна</p>

Зеленски отказа да продаде на САЩ редкоземните метали на Украйна

Свят Преди 14 часа

Зеленски: Не виждам в този документ връзката между минералите и защитата ни

Вучич: Ще унищожа организаторите на цветната революция

Вучич: Ще унищожа организаторите на цветната революция

Свят Преди 14 часа

Вучич: Всеки ще бъде държан отговорен за своите злодеяния и престъпления