А ко Вселената притежава пето измерение, първичните черни дупки може да имат значително по-дълъг живот. До този извод стигат физици от колежа „Леман“ в САЩ. Според техния нов модел, подготвен за публикуване в престижното научно списание Physical Review D, изключително плътните микроскопични черни дупки могат да взаимодействат с допълнително пространствено измерение.
Концепцията за браните и „изтичането“ на гравитацията
Съвременната теоретична физика разглежда наблюдаемата Вселена като четириизмерна мембрана (или „брана“), разположена в още по-голямо пространствено измерение.
Мистериозен сигнал, потвърждаващ първични черни дупки, засякоха учените
Моделът се базира на няколко ключови физични принципа:
- Ограничение на материята: Елементарните частици са „затворени“ в браната и не могат да напускат границите на четириизмерното пространство.
- Мащаб на допълнителното измерение: Предполага се, че петото измерение съществува в т.нар. компактифицирано състояние и има размер от около един микрон.
- Поведение на гравитацията: Ако хоризонтът на събитията на една черна дупка е по-малък от един микрон, нейното гравитационно поле започва да се разпростира и в петото измерение. По този начин обектът се превръща в петизмерен.
Краят идва по-бързо: Учени съкратиха живота на Вселената заради теория на Хокинг
Механизми на формиране в ранната Вселена
За разлика от черните дупки със звезда маса, първичните черни дупки са се образували в първите частици от секундата след Големия взрив от райони с изключително висока плътност на материята.
Учени твърдят, че са засекли древна черна дупка с масата на три Луни
Учените изчисляват два основни сценария за тяхното възникване:
- Бързи фазови преходи: При рязкото охлаждане на ранната Вселена са се образували зони с висока плътност. Изчисленията потвърждават, че четириизмерните черни дупки, възникнали по този начин, биха били нестабилни и бързо биха се трансформирали в петизмерни поради т.нар. нестабилност на Грегъри-Лафлам (Gregory-Laflamme).
- Колапс на космически струни: Хипотетични дефекти в пространствено-времевата тъкан са образували примки, които са се свивали под собственото си напрежение. В модела на т.нар. „тъмно измерение“ първичните черни дупки, формирани от тези струни, са петизмерни още от самото си раждане.
Учени твърдят, че са засекли древна черна дупка с масата на три Луни
Влияние върху живота на космическите обекти
Преминаването в допълнително измерение променя драстично физичните свойства и еволюцията на черната дупка:
По-бавно изпарение: Чрез известното лъчение на Хокинг черните дупки постепенно губят от масата си. Петизмерните обекти обаче се изпаряват значително по-бавно от четириизмерните си събратя. Това им позволява да съществуват и до днес – 13,8 милиарда години след Големия взрив.
Обяснение на аномални сигнали: Изследователите предполагат, че финалният изблик при изпарението на такава петизмерна черна дупка би могъл да обясни регистрираните от подводната обсерватория KM3NeT неутрино с висока енергия, които не бяха придружени от фотонно излъчване.
Космическа мистерия: Джеймс Уеб откри гигантска „звезда - черна дупка“
Реликви от началото на времето: Откриването дори на една-единствена първична черна дупка би дало на физиците пряк инструмент за изследване на процеси и измерения, които иначе не могат да бъдат наблюдавани директно.
