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

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
Трагедия в Средиземно море: 11 удавени мигранти край бреговете на Тунис

Трагедия в Средиземно море: 11 удавени мигранти край бреговете на Тунис

Свят Преди 4 часа

Лодка с 15 души потъна на път за Италия, единственият оцелял прекара 48 часа в открито море преди да бъде спасен

„Без повече въпроси“: Каролайн Ливит отпразнува напускането си от Белия дом с тематично парти

„Без повече въпроси“: Каролайн Ливит отпразнува напускането си от Белия дом с тематично парти

Свят Преди 4 часа

Каролайн Ливит отбеляза последните си дни като прессекретар на Белия дом с тематично парти. Най-младият говорител в историята на президентството напуска поста в края на август, за да прекара време със семейството си, но вече планира следващия си ход

Израел заплаши "Хамас" с нови жестоки удари

Израел заплаши "Хамас" с нови жестоки удари

Свят Преди 5 часа

Бенямин Нетаняху заплаши с чести разпореждания за евакуация, ако палестинската страна не спре пускането на летателни апарати

Мистериозен „изгубен континент“, свързан с извънземни, може би най-накрая е открит

Мистериозен „изгубен континент“, свързан с извънземни, може би най-накрая е открит

Любопитно Преди 6 часа

Учените картографират древната земна маса Мавриция под Индийския океан, но докато геологията потвърждава съществуването на потънал субконтинент, няма никакви доказателства той да е бил дом на древна цивилизация или извънземна раса

Западнонилската треска превзема Европа: Засегнати са 12 държави, Италия и Гърция са с най-много случаи

Западнонилската треска превзема Европа: Засегнати са 12 държави, Италия и Гърция са с най-много случаи

Свят Преди 6 часа

Експертите призовават за спешни мерки срещу комарите след регистрирането на вируса в 99 региона на континента

Руска атака с дронове срещу пътнически влак с 600 души край Одеса

Руска атака с дронове срещу пътнически влак с 600 души край Одеса

Свят Преди 7 часа

Руските сили са извършили повторен удар по време на евакуацията, за щастие няма пострадали

Ерлинг Холанд заложи на драстична промяна във визията си

Ерлинг Холанд отряза емблематичната си коса (СНИМКИ)

Любопитно Преди 7 часа

Звездата на Манчестър Сити Ерлинг Холанд реши да заложи на драстична промяна във визията си часове преди старта на новия сезон във Висшата лига. Дългата му коса вече е в миналото, а реакцията на половинката му Изабел остави феновете без думи

Второ земетресение бе регистрирано в Япония в рамките на часове

Второ земетресение от 5,9 разтърси Япония, този път край Хокайдо

Свят Преди 8 часа

Сеизмичната активност в страната продължава, за момента няма опасност от цунами

Верижна катастрофа на АМ „Тракия“ край Стара Загора

Верижна катастрофа на АМ „Тракия“ край Стара Загора

България Преди 8 часа

Четири автомобила се сблъскаха на 166-ия километър в посока София, движението в района остава нормално

Моторист пострада тежко край Соколския манастир, превозен е с хеликоптер до "Пирогов"

Моторист пострада тежко край Соколския манастир, превозен е с хеликоптер до "Пирогов"

България Преди 8 часа

36-годишният мъж е паднал в дере при слизане от Соколския манастир по време на мотосъбор

Невяна Владинова

Автомобилът на Невяна Владинова бе изпотрошен на бул. „Черни връх“

България Преди 9 часа

За случилото се съобщи самата тя в профила си в „Инстаграм“, където публикува снимка на бетонния отломък и разкри, че извършителите са две деца на възраст между 13 и 15 години

Спряха движението на влаковете между Владая и Горна баня

Спряха движението на влаковете между Владая и Горна баня

България Преди 9 часа

Причината е настъпила авария с пътнически влак 50280, пътуващ от Перник за София

д-р Ивелина Божкова

Трагедията под Мальовица: Загиналата в Рила е обичаният детски лекар д-р Ивелина Божкова

България Преди 9 часа

Въпреки че е била опитен планинар и част от група, при преход в събота жената паднала на стръмна пътека на слизане от връх Мальовица

Зеленски разкри подробности около разрива в отношения си с Михайло Федоров

Зеленски разкри подробности около разрива в отношения си с Михайло Федоров

Свят Преди 9 часа

Президентът разкри подробности около уволнението на военния министър, финансовия дефицит от 27 млрд. долара и намаляващите доставки на системи "Пейтриът"

Путин: Русия няма да се примири с неонацизма в Украйна

Путин: Русия няма да се примири с неонацизма в Украйна

Свят Преди 10 часа

Руският президент обвини Киев в героизация на нацистки фигури и засегна проблема с горивата в Русия

Бунт в център за мигранти край Серес; 35 души избягаха след сблъсъци с полицията

Бунт в център за мигранти край Серес; 35 души избягаха след сблъсъци с полицията

Свят Преди 10 часа

Властите са арестували 17 от избягалите, а мащабната операция по издирването на останалите продължава