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
САЩ поемат водеща роля в гаранциите за сигурност на Украйна

САЩ поемат водеща роля в гаранциите за сигурност на Украйна

Свят Преди 3 минути

Американски и украински представители продължават с преговорите

Евродепутати пристигат в България за проверка на детските грижи

Евродепутати пристигат в България за проверка на детските грижи

България Преди 22 минути

Делегацията ще бъде ръководена от Естел Кьолеманс (С&Д, Белгия) и към нея ще се присъединят Христо Петров (Renew, България) и Валери Дево (Renew, Франция)

Проверките срещу необоснован ръст в цените продължават

Проверките срещу необоснован ръст в цените продължават

Пари Преди 1 час

От 8 януари такива ще има и в зимните ни курорти Банско, Боровец и Пампорово

Силно земетресение разтърси Филипините

Силно земетресение разтърси Филипините

Свят Преди 1 час

Филипинската сеизмологична агенция предупреди, че могат да се очакват щети и вторични трусове

Hyundai представи стратегия за партньорство между човек и робот

Hyundai представи стратегия за партньорство между човек и робот

Технологии Преди 2 часа

Целта на корейския производител е до 2028 г. вече да е разгърнал производствен годишен капацитет от 30 000 робота, които да бъдат качени заедно с хората на поточната линия за производство на коли

Как да направите детокс след празниците?

Как да направите детокс след празниците?

Любопитно Преди 2 часа

По време на празниците всеки си угажда повече от обичайното, а януари е време за равносметка

<p>Politico: Тръмп е по-уверен от всякога</p>

Бунтът в Капитолия едва не превърна Тръмп в изолиран политик - сега той е по-уверен от всякога

Свят Преди 2 часа

През годините след бунта в Капитолия Тръмп е научил, че е почти невъзможно да бъде наказан президент, който реши да тества границите на Конституцията

Стобските пирамиди – място, където природата и въображението се срещат

Стобските пирамиди – място, където природата и въображението се срещат

Любопитно Преди 2 часа

Скалните пирамиди край село Стоб са истински природен феномен, който се е формирал стотици хиляди години под влиянието на различни климатични фактори, те не впечатляват с мащаб, а с характер – с онова усещане за тишина и древност, което те обгръща още при първата среща

САЩ: Армията е опция за Гренландия

САЩ: Армията е опция за Гренландия

Свят Преди 9 часа

Придобиването на Гренландия е приоритет за националната сигурност на Съединените щати

Стотинките, които излизат от обращение, тежат колкото Айфеловата кула

Стотинките, които излизат от обращение, тежат колкото Айфеловата кула

България Преди 11 часа

Какъв е последният път на българските монети

Желязков: Получих уверение от Мицотакис за блокадата на границата

Желязков: Получих уверение от Мицотакис за блокадата на границата

България Преди 11 часа

В Париж, където участваха в срещата на Коалицията на желаещите, двамата обсъдиха темата за блокадите

<p>&bdquo;По-близо сме до мир в Украйна от всякога&ldquo;</p>

В Париж подписаха ключова декларация за Украйна

Свят Преди 11 часа

Създават 800 000 украинска армия, която да възпира Русия

Банките отрекоха да налагат такси за обмяна на левове в евро

Банките отрекоха да налагат такси за обмяна на левове в евро

България Преди 12 часа

АББ: При извършване на обмяната банките третират клиенти и неклиенти по идентичен начин

НАП и КЗП установиха десетки нарушения с цените и еврото

НАП и КЗП установиха десетки нарушения с цените и еврото

България Преди 12 часа

Експертите на НАП са извършили 800 проверки от началото на кампанията

Русия удари американска фабрика в Украйна

Русия удари американска фабрика в Украйна

Свят Преди 13 часа

Филатов: Руснаците са бомбардирали собственост на САЩ