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

Връща се мъж от командировка и пита 5 годишния си син: - Докато ме нямаше, дойде ли някой чичко на гости? - Нееее! - А,…
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
Какво става в Украйна, Русия се опитва да навлезе в Днепропетровска област

Какво става в Украйна, Русия се опитва да навлезе в Днепропетровска област

Свят Преди 25 минути

Регионът се намира западно от Донецка област и северно от Запорожка и Херсонска област

Транспортна стачка блокира Гърция

Транспортна стачка блокира Гърция

Свят Преди 43 минути

Препоръчва се шофьорите да избягват централните части на Атина и Солун

Районното управление в Кюстендил има нов началник

Районното управление в Кюстендил има нов началник

България Преди 1 час

Главен инспектор Иван Георгиев работи в системата на МВР от 2003 година

Внимание, шофьори! Полицията с мерки срещу нарушителите на пътя по празниците

Внимание, шофьори! Полицията с мерки срещу нарушителите на пътя по празниците

България Преди 2 часа

Големи задръствания са се образували в района на Кресна в посока Гърция

"Войната в Украйна ще спре, когато Путин каже "победихме"

"Войната в Украйна ще спре, когато Путин каже "победихме"

България Преди 2 часа

Президентът на Русия не се интересува от общественото мнение и колко хора умират, заявиха преподавателят в Харковския университет проф. Михаил Станчев и международният анализатор Чавдар Стефанов

"Знаем добре какво правите": САЩ с остро предупреждение към Иран

"Знаем добре какво правите": САЩ с остро предупреждение към Иран

Свят Преди 2 часа

Ще си понесете последствията на място и време, които ние ще изберем, заяви американският министър на отбраната Пийт Хегсет

Протест пред полицията в Хасково след убийството на Магдалена Русева

Протест пред полицията в Хасково след убийството на Магдалена Русева

България Преди 2 часа

Като причина за недоволството на хората се посочва бездействието на органите на реда

Шест месеца от трагедията на жп гарата в Нови Сад

Шест месеца от трагедията на жп гарата в Нови Сад

Свят Преди 2 часа

Студенти и синдикати продължават с протестните действия

Петима души загинаха при трагичен инцидент в семейна ферма в Сърбия

Петима души загинаха при трагичен инцидент в семейна ферма в Сърбия

Свят Преди 2 часа

Властите го определят като един от най-тежките подобни случаи в региона в последните години

Шофьор без книжка загина при катастрофа на АМ „Хемус“

Шофьор без книжка загина при катастрофа на АМ „Хемус“

България Преди 3 часа

Инцидентът е станал на 384-ия километър на магистралата, в района на Провадия

Хан Док Су подаде оставка и обяви кандидатурата си за президентските избори

Хан Док Су подаде оставка и обяви кандидатурата си за президентските избори

Свят Преди 3 часа

Постът временно ще заеме министърът на финансите Чой Сан Мок, както изисква законът

Министерството на туризма поема управлението на плаж „Болата“

Министерството на туризма поема управлението на плаж „Болата“

България Преди 4 часа

Ще се работи за осигуряване на свободен достъп до плажа

<p>Илюминатите &ndash; мистерия, конспирации, но каква е истината</p>

Илюминатите – мистерия, конспирации, но каква е истината

Любопитно Преди 4 часа

Историята на едно от най-известните тайни общества

Тийнейджър с тротинетка блъсна жена и дете в Бургас (ВИДЕО)

Тийнейджър с тротинетка блъсна жена и дете в Бургас (ВИДЕО)

България Преди 5 часа

Инцидентът е записан от охранителна камера

Гърция поема председателството на Съвета за сигурност на ООН

Гърция поема председателството на Съвета за сигурност на ООН

Свят Преди 5 часа

Това е органът, който има главната отговорност за поддържането на международния мир и сигурност

На 116 години: Почина най-възрастната жена в света

На 116 години: Почина най-възрастната жена в света

Свят Преди 5 часа

Това е бразилската монахиня Ина Канабаро Лукас