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
"Хамас" е съгласна за спиране на огъня в Газа

"Хамас" е съгласна за спиране на огъня в Газа

Свят Преди 1 час

Текстът повтаря основните положения на предишно предложение на САЩ

Обвиниха сина на норвежка принцеса в 4 изнасилвания

Обвиниха сина на норвежка принцеса в 4 изнасилвания

Свят Преди 2 часа

Хойби вече е признал, че е извършил нападение и вандализъм

Пускат водата в Плевен за два часа и половина тази вечер

Пускат водата в Плевен за два часа и половина тази вечер

България Преди 2 часа

С цел да се натрупат водни количества за следващия ден, се налага водоснабдяването да бъде преустановено

Проверката за книжката на младежа, ударил автобус, не показа нарушения

Проверката за книжката на младежа, ударил автобус, не показа нарушения

България Преди 2 часа

Още преди да вземе книжка, Виктор Илиев е бил залавян да управлява автомобил

United Media поднови изключителните права за Бундеслигата за следващите четири сезона

United Media поднови изключителните права за Бундеслигата за следващите четири сезона

Любопитно Преди 3 часа

Новото споразумение включва всички мачове от Бундеслигата и Втора Бундеслига, както и плейофите за промоция/изпадане и Суперкупата „Франц Бекенбауер“

„Тялото ми никога не беше същото“: Мила Кунис си спомня за подготовката за „Черният лебед“

„Тялото ми никога не беше същото“: Мила Кунис си спомня за подготовката за „Черният лебед“

Любопитно Преди 3 часа

„Пиех много бульон и танцувах по 12 часа на ден“, казва Кунис

Извозиха близо 340 тона отпадъци от „Столипиново“

Извозиха близо 340 тона отпадъци от „Столипиново“

България Преди 3 часа

По време на акцията, в която е участвала специализирана техника, са премахнати нерегламентирани сметища

След сигнал за опит за самоубийство, намираха дрога в Петково

След сигнал за опит за самоубийство, намираха дрога в Петково

България Преди 3 часа

Наркотичното вещество било скрито в буркани, кутии и съдове

Мъжът с „най-големия пенис в света“ счупи ръка под душа заради размера си

Мъжът с „най-големия пенис в света“ счупи ръка под душа заради размера си

Любопитно Преди 4 часа

Той се подхлъзнал под душа и си счупил ръката, след като „титаничният му багаж“ му препречил пътя

Мигрант загина, двама са ранени при катастрофа след полицейско преследване край Шабла

Мигрант загина, двама са ранени при катастрофа след полицейско преследване край Шабла

България Преди 4 часа

Микробус с шестима пътници се е самокатастрофирал близо до село Божаново. Петима души са откарани в болница, а пътят между Нейково и Божаново бе временно затворен

Почина проф. Венцеслав Николов - виртуозът на челото

Почина проф. Венцеслав Николов - виртуозът на челото

България Преди 4 часа

Той ще бъде запомнен със своята виртуозност и отдаденост на изкуството

Убийството в Първомай: 44-годишната Димитрина е открита мъртва в банята на дома си

Убийството в Първомай: 44-годишната Димитрина е открита мъртва в банята на дома си

България Преди 4 часа

Всички в квартала са в потрес, не могат да си обяснят как е станало

Skibidi и tradwife: Странните думи, които влязоха в речника на Кеймбридж

Skibidi и tradwife: Странните думи, които влязоха в речника на Кеймбридж

Любопитно Преди 4 часа

"Интернет културата променя английския език и е изключително интересно да наблюдаваме и документираме това развитие"

Полицията в Дубай залови крадци на диамант за $25 млн. за часове

Полицията в Дубай залови крадци на диамант за $25 млн. за часове

Свят Преди 5 часа

Търговец на диаманти, който донесъл бижуто от Европа, е бил примамен във вила от престъпна банда под претекст, че ще го разгледа потенциален богат клиент

.

Откриха убита кошута край девинското село Стоманово

България Преди 5 часа

Все още не може да се каже кой е извършителят

АТВ

Жена е в критично състояние след катастрофа с АТВ в троянското село Бели Осъм

България Преди 5 часа

Пострадалата е откарана за лечение в плевенска болница в тежко състояние