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
Джесика Бийл направи рядък коментар за брака си с Джъстин Тимбърлейк

Джесика Бийл направи рядък коментар за брака си с Джъстин Тимбърлейк

Любопитно Преди 37 минути

Джесика и Джъстин се ожениха през 2012 г. и имат двама сина

Швейцария замрази активите на Николас Мадуро

Швейцария замрази активите на Николас Мадуро

Свят Преди 42 минути

Замразяването влиза в сила с незабавно действие и ще бъде валидно за четири години или до следващо нареждане

<p>Мистериозна розова слуз на плаж в Тасмания поражда опасения</p>

Мистериозна розова слуз на усамотен плаж в Тасмания поражда опасения

Любопитно Преди 1 час

Агенцията за опазване на околната среда заявява, че подобни явления са "естествен процес", но морски учен предупреждава, че разрастването е "значително" през последните часове

<p>Джокович напусна асоциацията на тенисистите</p>

Джокович напусна Професионалната асоциация на тенисистите

Свят Преди 1 час

Джокович: За мен тази глава вече е затворена

НСО с мерки за сигурност по повод отбелязването на Богоявление в София

НСО с мерки за сигурност по повод отбелязването на Богоявление в София

България Преди 1 час

Събитието започва в 11.00 часа пред Паметника на Незнайния воин

<p>Зеленски назначи бивш&nbsp;канадски заместник-премиер за икономически съветник</p>

Зеленски назначи бившия канадски заместник-премиер Кристиа Фрийланд за икономически съветник

Свят Преди 2 часа

Тя е определяна като експерт в "привличането на инвестиции и осъществяването на икономически трансформации"

Зрителите избраха NOVA в новогодишната нощ

Зрителите избраха NOVA в новогодишната нощ

Любопитно Преди 2 часа

Телевизионната аудитория в активна възраст изпрати старата година и посрещна новата 2026-а с програмата на медията

16-годишен катастрофира край Мадан

16-годишен катастрофира край Мадан

България Преди 2 часа

Той се е ударил в паркиран край пътя друг автомобил

Снимката е илюстративна

Жена в болница три пъти за година заради любимия чай

Свят Преди 2 часа

Любимият билков чай предизвика сериозни здравословни проблеми – симптомите изчезнаха след отказ от женско биле

Самолет кацна аварийно, след като двигателят му пламна във въздуха

Самолет кацна аварийно, след като двигателят му пламна във въздуха

Свят Преди 2 часа

Самолетът се приземил благополучно, а всички пътници и екипаж са излезли без наранявания

Маймуна потроши магазин за китари

Маймуна потроши магазин за китари

Свят Преди 2 часа

Капуцин канел е бил заловен в неделя, 4 януари, след като е бил забелязан да буйства в музикалния магазин в Тенеси

Дискотеката, превърнала се в крематориум: Колко достъпен е нощният живот за тийнейджъри в Швейцария

Дискотеката, превърнала се в крематориум: Колко достъпен е нощният живот за тийнейджъри в Швейцария

Свят Преди 2 часа

Последните 16 души, загинали при пожара в бар в швейцарския ски курорт Кран Монтана на Нова година, са идентифицирани

<p>Колко богат е Мадуро, който някога е бил шофьор на автобус</p>

Колко богат е „заловеният“ президент Николас Мадуро, който някога е бил шофьор на автобус

Свят Преди 3 часа

Ограничената информация за богатството на Мадуро и съпругата му показва изненадващо малки активи

Осъдиха 10 души за кибертормоз срещу Брижит Макрон

Осъдиха 10 души за кибертормоз срещу Брижит Макрон

Свят Преди 3 часа

Осем мъже и две жени на възраст от 41 до 65 години бяха обвинени в публикуване на „многобройни“ неверни твърдения за съпругата на Еманюел Макрон