Израильские ученые из Университета Бен-Гуриона пришли к выводу, что черные дыры могут быть экзотическими квантовыми объектами, названными «замороженными звездами». Исследование опубликовано в научном журнале Physical Review D (PRD).
По словам специалистов, «замороженные звезды» представляют собой сверхкомпактные астрофизические единицы, которые имитируют наблюдаемые свойства черных дыр. При этом у них нет сингулярности — точки бесконечной плотности в центре. Это решает противоречие между общим правилом физики, согласно которому бесконечности не могут существовать в природе.
Классическая модель черной дыры, впервые описанная в 1916 году, описывает черные дыры как имеющие две ключевые особенности: сингулярность, где сосредоточена вся масса, и горизонт событий — границу, из-за которой ничто, даже свет, не может вырваться.
Но эта модель сталкивается с серьезной проблемой из-за квантовой механики. В 1970-х годах выдающийся физик Стивен Хокинг открыл, что квантовые эффекты вблизи горизонта событий должны приводить к созданию частиц из вакуума пространства, процесс, известный как излучение Хокинга. Это излучение заставило бы черную дыру постепенно терять массу и в конечном итоге полностью испариться.
Парадокс возникает из-за того, что это излучение, по-видимому, не несет никакой информации о материи, которая изначально образовала черную дыру.
Если черная дыра полностью испаряется, эта информация, предположительно, теряется навсегда, нарушая принципы квантовой механики, которые диктуют, что информация должна сохраняться. Противоречие известно как парадокс потери информации, и оно стало одной из самых значительных проблем в теоретической физике.
В новом исследовании авторы обнаружили, что если черные дыры на самом деле являются очень компактными объектами, состоящими из сверхжесткой материи, то они не коллапсируют в бесконечно плотные точки и имеют размер, немного превышающий размер обычного горизонта событий, что не позволяет последнему сформироваться.
Хотя модель «замороженной звезды» представляет собой потенциальное решение парадоксов, связанных с традиционными черными дырами, ученым еще предстоит проверить ее экспериментально.
Ранее ученые предположили, что черные дыры на самом деле представляют собой звезды из темной энергии
2024/09/21
https://www.gazeta.ru/science/news/2024/09/21/23973085.shtml
