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
"Не се страхувам от остаряването": Синди Кроуфорд навърши 60

"Не се страхувам от остаряването": Синди Кроуфорд навърши 60

Любопитно Преди 11 минути

Синди Кроуфорд превърна славата си на супермодел в успешен козметичен бизнес, доказвайки, че истинската красота е стратегия, изградена с ум, дисциплина и характер

Кремъл: Отношенията с Япония са сведени до нула

Кремъл: Отношенията с Япония са сведени до нула

Свят Преди 22 минути

Русия и Япония не са подписвали официален мирен договор след края на Втората световна война

Мъж от Неделино преби хижар край Мадан

Мъж от Неделино преби хижар край Мадан

България Преди 33 минути

Извършителят е задържан за срок до 24 часа

Само за 8 дни: Продадоха имението на Джийн Хекман за милиони въпреки смразяващата му история

Само за 8 дни: Продадоха имението на Джийн Хекман за милиони въпреки смразяващата му история

Свят Преди 40 минути

Въпреки че Холивудската легенда и съпругата му бяха открити мъртви в имота само преди година, купувачите се наредиха на опашка за дома им в Ню Мексико. Сделката за огромното имение от 22 хектара бе финализирана за рекордно кратко време, доказвайки, че съвременната архитектура и славата на „Оскар“-а са по-силни от суеверията

Русия атакува украинска петролна и газова инфраструктура

Русия атакува украинска петролна и газова инфраструктура

Свят Преди 57 минути

Ръководителят на военната администрация на областта Виталий Ким каза, че към 6 ч. тази сутрин само шест селища са били без ток

<p>Избраха нов генерален директор на БНТ</p>

Милена Милотинова е новият генерален директор на БНТ

България Преди 1 час

Тя ще замени на този пост Емил Кошлуков

Кои вируси се разпространяват у нас

Кои вируси се разпространяват у нас

България Преди 1 час

Инфекционистът доц. д-р Трифон Вълков коментира докъде е стигнала грипната вълна

„Изживей България“ представя Петричкия край отвъд легендите и древните предания

„Изживей България“ представя Петричкия край отвъд легендите и древните предания

Любопитно Преди 1 час

Не пропускайте туристическата поредица в събота от 16:00 ч. по NOVA

<p>Над 10 тона кокаин задържани в Тихия океан</p>

Конфискуваха над 10 тона кокаин в Тихия океан при операции срещу трафика на наркотици

Свят Преди 1 час

Арестуваха десетки заподозрени и разкриха най-големите конфискации на кокаин в историята на Салвадор

Продължава издирването на кораб, обследват морското дъно край Маслен нос

Продължава издирването на кораб, обследват морското дъно край Маслен нос

България Преди 1 час

В същата зона беше установено замърсяване на водната повърхност

Принцесите Беатрис и Юджини с майка им Сара Фъргюсън

След ареста на бившия принц Андрю: Беатрис и Юджини са „потресени“, къде е Фърги?

Свят Преди 2 часа

Досега няма изявление от бившата съпруга на Андрю Сара Фъргюсън или от дъщерите им Беатрис и Юджини като въпросите относно тяхното местонахождение се засилват

Властите продължават да обискират имот, в който е живял Андрю Уиндзор

Властите продължават да обискират имот, в който е живял Андрю Уиндзор

Свят Преди 2 часа

Андрю е първият висш член на британското кралско семейство в съвременната история, който е арестуван

<p>Ден след клетвата - първа оставка в служебния кабинет</p>

Ден след клетвата: Служебният кабинет с първа загуба - Стоил Цицелков депозира своята оставка

България Преди 2 часа

"С всички, които опетниха личността ми - ще се срещнем в съда", категоричен бе той

Брад Пит пристигна на гръцкия остров Хидра за снимките на нов филм

Брад Пит пристигна на гръцкия остров Хидра за снимките на нов филм

Любопитно Преди 2 часа

Брад Пит пристигна на Хидра за снимките на новия филм „Ездачите“, режисиран от Едуард Бергер, като островът се превърна в мащабна снимачна площадка за холивудската продукция