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
<p>Турист посети изолирано племе, убило мисионер</p>

Турист извърши незаконно посещение на изолирано племе, убило мисионер през 2018 г.

Свят Преди 12 минути

Тялото на последният външен човек, посетил племето, остава погребано на острова и до днес

Премиерите на Израел и Унгария Бенямин Нетаняху и Виктор Орбан в Будапеща

Унгария се оттегля от Международния наказателен съд

Свят Преди 39 минути

Унгария е член-учредител на МНС, който наброява 125 държави-членки

Третият медицински хеликоптер пристигна в България

Третият медицински хеликоптер пристигна в България

България Преди 47 минути

Въздушната линейка ще бъде временно базирана в регионалната база на HEMS в Сливен

<p>Оставиха за постоянно в ареста Жоро Мазния</p>

Оставиха за постоянно в ареста Жоро Мазния, опитал да открадне жилището на възрастна жена

България Преди 55 минути

Съдът счита, че той може да извърши друго престъпление, както и да повлияе на свидетели, които предстои да бъдат разпитани

<p>20 чата в Signal: Екипът на Майк Уолц под прицел</p>

Екипът на Майк Уолц има най-малко 20 чата в Signal за обсъждане на националната сигурност

Свят Преди 1 час

Чатове обхващат политиката спрямо Украйна, Китай, Газа, Близкия изток, Африка и Европа

"Възраждане" готви втори вот на недоверие – този път на тема корупция

"Възраждане" готви втори вот на недоверие – този път на тема корупция

България Преди 1 час

Ще поканим партиите, които ни подкрепиха за настоящия вот, както и ПП-ДБ, на общи консултации, заяви Костадин Костадинов

А1 България проучва приложенията на 6G технологиите за устойчивостта като част от ЕС проекта 6G-VERSUS

А1 България проучва приложенията на 6G технологиите за устойчивостта като част от ЕС проекта 6G-VERSUS

Технологии Преди 1 час

Практическото приложение на 6G технологиите са насочени към управление на преносната мрежа, предвидимост и поддръжка на ветроенергийни паркове

Тръгна делото за измама с тролейбуси във Враца

Тръгна делото за измама с тролейбуси във Враца

България Преди 1 час

Става въпрос за обществена поръчка по проект на стойност 4,5 милиона евро

Как да увеличите шансовете на детето си за прием в градина или ясла

Как да увеличите шансовете на детето си за прием в градина или ясла

България Преди 1 час

15 хиляди родители се борят за 13 хиляди места в София

<p><strong><span style="color:#ff0000;">Мистерията MH370: </span></strong>Спряха последното търсене</p>

Спряха търсенето на мистериозно изчезналия полет MH370

Свят Преди 1 час

В безследно изчезналият от радарите самолет имаше 239 души

Радев: С Георги Марков си отива частица от легендарното поколение на българския рок

Радев: С Георги Марков си отива частица от легендарното поколение на българския рок

България Преди 1 час

Държавният глава изрази съболезнования на семейството и колегите на музиканта

,

Обясниха как ще се пресмята втората пенсия в евро

България Преди 2 часа

Осигурените ще виждат парите си и в двете валути за известен период

<p>Най-богатата жена в света за 2025 г</p>

Алис Уолтън: Новата най-богата жена в света с 101 милиарда долара

Свят Преди 2 часа

Уолтън е най-новият член на „Клуба на стомилиардерите“

Снимката е архивна

Парламентът одобри стратегическа сделка за ВМС: новите патрулни кораби получават високотехнологична комуникационна защита

България Преди 2 часа

Системите Link-22 ще осигурят на българските Военноморски сили защитен обмен на тактически данни с НАТО. Сделката на стойност 1,4 млн. долара включва оборудване, обучение и техническа поддръжка