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
България плаща, осъдена за побой над британски гражданин в София

България плаща, осъдена за побой над британски гражданин в София

България Преди 3 часа

ЕСПЧ намира, че властите изобщо не са разследвали възможните расистки подбуди

СДВР разкри склад с 50 000 вейпа в София

СДВР разкри склад с 50 000 вейпа в София

България Преди 3 часа

Наемател на помещението е строител и собственик на голяма верига фитнеси

Радев обсъди поддръжката на българските МиГ-29

Радев обсъди поддръжката на българските МиГ-29

България Преди 5 часа

От полската компания заявиха пълна готовност да продължат да оказват необходимото съдействие

Пороен дъжд и буря удариха Стара Загора

Пороен дъжд и буря удариха Стара Загора

България Преди 5 часа

Има най-малко осем паднали дървета на различни места в града

Огромен пожар край Солун, издадоха предупреждение към гражданите

Огромен пожар край Солун, издадоха предупреждение към гражданите

Свят Преди 6 часа

Властите посъветваха жителите да останат в домовете си, да затворят вратите и прозорците

Радев се срещна с германската Федерална асоциация за външна търговия

Радев се срещна с германската Федерална асоциация за външна търговия

България Преди 7 часа

Премиерът подчерта по време на разговора, че България е в процес на дълбока трансформация

Хе

Човек е с тежки изгаряния след пожара край АМ „Струма“

България Преди 7 часа

За него е организиран транспорт с въздушна линейка

Цените на билетите за Световното се сринаха след отпадането на САЩ и Роналдо

Цените на билетите за Световното се сринаха след отпадането на САЩ и Роналдо

Любопитно Преди 7 часа

Причината е елиминирането на домакините и Португалия

МЗ обяви, че ще подкрепи „Диагноза България“

МЗ обяви, че ще подкрепи „Диагноза България“

България Преди 8 часа

Катя Ивкова: Прозрачността е в основата на доверието в здравната система

Над 5000 починали заради жегите в Германия

Над 5000 починали заради жегите в Германия

Свят Преди 8 часа

Тези данни се вписват в мрачната картина в цяла Европа

Четиригодишно момиче почина, ухапано от куче в Германия

Четиригодишно момиче почина, ухапано от куче в Германия

Свят Преди 9 часа

Срещу 32-годишната майка и 30-годишен семеен приятел е образувано разследване

Демерджиев с коментари за Стоянов, Пеевски, Атанасова и Мавродиев

Демерджиев с коментари за Стоянов, Пеевски, Атанасова и Мавродиев

България Преди 9 часа

Демерджиев: Ще изясним абсолютно всички обстоятелства

Ивайло Мирчев с остра критика към правителството: Гоним немски инвеститори

Ивайло Мирчев с остра критика към правителството: Гоним немски инвеститори

България Преди 9 часа

Мирчев: Няма никаква логика да гоним един от най-големите световни оръжейни немски производители от България

<p>Бунт срещу детски филм за Левски с изкуствен интелект</p>

Може ли изкуственият интелект да ни научи на история? Бунт срещу детски филм за Левски

България Преди 10 часа

Едните виждат лесен начин за привличане на детското внимание, а другите – пълна липса на творческа мисъл и обида към паметта на Апостола

Цифровото евро мина важна крачка в Европарламента

Цифровото евро мина важна крачка в Европарламента

Парите ни Преди 10 часа

Евродепутатите дадоха мандат за преговори със Съвета, а ЕЦБ гледа към евентуален старт през 2029 г.

Илияна Йотова: Надежда Захариева остана вярна на словото

Илияна Йотова: Надежда Захариева остана вярна на словото

България Преди 10 часа

Държавният глава определя Захариева като голям талант, отдаден културен деец и активен общественик