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
Сачева призова за законодателни промени за коледните добавки

Сачева призова за законодателни промени за коледните добавки

България Преди 5 часа

Сачева: Има възможност да се направи справедливо разпределение на средствата

<p>Федоров: Най-трудната ситуация от старта на войната</p>

Запорожие е в най-трудната ситуация от началото на войната в Украйна

Свят Преди 5 часа

Федоров: С армията обсъдихме въпроса как трябва да действаме

НАТО тества нова защита, за да отблъсне Русия

НАТО тества нова защита, за да отблъсне Русия

Свят Преди 8 часа

Разполагането на системата „Пчелояд“ е част от спешните усилия на НАТО да укрепи източния си фланг

Разкриха мрежа за фалшиви новини в България

Разкриха мрежа за фалшиви новини в България

България Преди 8 часа

Документът е посветен на използването на ТикТок на Балканите

Проверка разкри огромни нарушения по Черноморието

Проверка разкри огромни нарушения по Черноморието

България Преди 9 часа

Масово застрояване върху речни легла и дерета

Разбиха руска престъпна мрежа, пращала бомби в  Европа

Разбиха руска престъпна мрежа, пращала бомби в Европа

Свят Преди 10 часа

Действията са били организирани и координирани от руски граждани

Заловиха пиян шофьор с почти 5 промила алкохол

Заловиха пиян шофьор с почти 5 промила алкохол

България Преди 10 часа

На водача досега три пъти му е било отнемано свиделството за правоуправление

<p>NASA откри нещо странно на Марс, което може да идва от друга планета</p>

NASA откри странен камък на Марс, който може да идва от друга планета

Свят Преди 10 часа

Необичайният състав на камъка и странната му форма са привлекли вниманието на марсохода Perseverance

Преобърна се цистерна, блокира прохода Боаза

Преобърна се цистерна, блокира прохода Боаза

България Преди 11 часа

Със специализирана техника се извлича тежкотоварният автомобил

Коментарите на Такаичи разгневиха Китай, преговорите за Тайван се провалиха

Коментарите на Такаичи разгневиха Китай, преговорите за Тайван се провалиха

Свят Преди 11 часа

Такаичи предизвика най-сериозния дипломатически конфликт между двете държави от години

Синдикатът „Подкрепа“ започва серия от протести в цялата страна

Синдикатът „Подкрепа“ започва серия от протести в цялата страна

България Преди 11 часа

Протестните действия ще се провеждат поетапно

Кремъл обвини Полша в русофобия

Кремъл обвини Полша в русофобия

Свят Преди 11 часа

„Русия е обвинявана за всички прояви на хибридна и директна война, които се случват“, заяви Дмитрий Песков

О Джей Симпсън

О Джей Симпсън и дългият 30-годишен иск – $ 58 млн. за семейството на Голдман

Любопитно Преди 11 часа

30 години след убийствата на Рон Голдман и Никъл Браун, изпълнителят на наследството поема многомилионния дълг, въпреки скромното състояние на Симпсън

Терористична атака на Западния бряг, един е убит, а трима са ранени

Терористична атака на Западния бряг, един е убит, а трима са ранени

Свят Преди 11 часа

В изявление на военните се казва, че двама нападатели са били убити от военнослужещи, но не се предоставят повече подробности

Националната гвардия на Украйна: Нуждаем се от повече дронове и по-добра тактика

Националната гвардия на Украйна: Нуждаем се от повече дронове и по-добра тактика

Свят Преди 11 часа

Руските сили адаптират тактиката си към условията на приближаващата зима, а украинската армия трябва да въведе двойно повече технологични иновации

Омбудсманът иска оттегляне на промените за паркиране в София

Омбудсманът иска оттегляне на промените за паркиране в София

България Преди 11 часа

Тя се обърна към областния управител на София-град Стефан Арсов