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

Мъж се прибира вкъщи с букет. Жена му: – Какво си направил този път?
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
Дилемата, пред която ще се изправи Зеленски

Дилемата, пред която ще се изправи Зеленски

Свят Преди 3 минути

Ще се откаже ли от войната за окупираните територии срещу западните гаранции за сигурност или не

Бивша „Мис Вселена“ загина след инцидент с лос в Русия

Бивша „Мис Вселена“ загина след инцидент с лос в Русия

Свят Преди 7 минути

Ксения Александрова е получила тежка черепно-мозъчна травма при катастрофата, станала през юли в Тверска област

Трима пострадаха при катастрофа в Разградско

Трима пострадаха при катастрофа в Разградско

България Преди 50 минути

Инцидентът е станал на разклона за селата Прелез и Веселец край Завет

Писмото на Мелания Тръмп до Путин предизвика съмнения за изкуствен интелект

Писмото на Мелания Тръмп до Путин предизвика съмнения за изкуствен интелект

Свят Преди 1 час

Демократичният стратег Кийт Едуардс написа, че писмото „не казва почти нищо“ и „вероятно е написано от AI“

Снимката е илюстративна

Зодиите, които стават по-красиви с възрастта - сред тях ли сте

Любопитно Преди 1 час

Някои зодиакални знаци стават по-привлекателни и харизматични с възрастта

Какво става в руската Рязанска област, най-малко 20 загинали и 134 ранени

Какво става в руската Рязанска област, най-малко 20 загинали и 134 ранени

Свят Преди 1 час

Пожар е избухнал в предприятие, причините засега не са известни

Пожарникари загинаха в огнения ад в Испания и Португалия

Пожарникари загинаха в огнения ад в Испания и Португалия

Свят Преди 1 час

Това е станало докато са изпълнявали служебните си задължения

Снимката е илюстративна

Ужас след излитане от Корфу: Двигател на самолет с 250 души на борда се запали

Свят Преди 1 час

Видеото, качено в TikTok, показва как самолетът набира височина малко след излитането

.

Отменят концерти на „сръбската Лейди Гага“ заради подкрепата ѝ за Вучич

Свят Преди 1 час

Йелена Карлеуша е една от най-известните поп-фолк звезди в Сърбия

Първа целувка, горчиви сълзи и нови играчи в „Диви и красиви“

Първа целувка, горчиви сълзи и нови играчи в „Диви и красиви“

Любопитно Преди 1 час

Гледайте новите епизоди на романтичното риалити всеки делничен ден от 21:00 ч. по NOVA

Индонезия отпразнува Деня на независимостта в София

Индонезия отпразнува Деня на независимостта в София

Свят Преди 2 часа

Гостите се насладиха на групови снимки, игри и традиционни забавления

<p>Истинските причини, поради които &bdquo;И просто ей така&ldquo; се провали</p>

Истинските причини, поради които „И просто ей така“ не успя да повтори магията на „Сексът и градът“

Любопитно Преди 2 часа

Мнозина сметнаха, че сценаристите са извършили голяма несправедливост към любимите героини

Катастрофа с четири камиона и кола образува "тапа" на АМ "Тракия"

Катастрофа с четири камиона и кола образува "тапа" на АМ "Тракия"

България Преди 2 часа

Движението в участъка при 127 километър в посока Бургас е затруднено

Кървав удар по Харков уби 2-годишно дете и още двама души

Кървав удар по Харков уби 2-годишно дете и още двама души

Свят Преди 2 часа

Броят на ранените по време на атаките срещу Харков "непрекъснато нарастват"

Кандидатът на Християндемократическата партия за президент на Боливия Родриго Пас

Исторически вот: Боливия може да има дясно правителство за пръв път от 20 години

Свят Преди 2 часа

Ако нито един от кандидатите не спечели повече от 40 процента от гласовете ще бъде произведен балотаж

<p>Има ли риск от екокатастрофа след жп инцидента край Пясъчево?&nbsp;</p>

Инцидентът с влака край Симеоновград поражда опасения: има ли риск от екокатастрофа?

България Преди 2 часа

При инцидента товарен влак с 34 вагона с дизел дерайлира в района на село Пясъчево