Новое исследование ставит под сомнение устоявшиеся представления о черных дырах
Черные дыры остаются в фокусе неослабевающего интереса ученых: это сугубо гравитационные объекты, в невероятной простоте которых прячутся тайны, которые бросают вызов привычных нам законам природы. Подавляющее большинство исследований, проведенных до настоящего времени, посвящались изучению внешних характеристик черных дыр, а также их взаимодействия с окружающей средой, в то время как внутренняя природа этих уникальных явлений оставалась вне поля зрения специалистов.
Недавнее исследование наметило возможные изменения в нашем понимании черных дыр. Работа ученых была направлена на изучение внутренней динамики этих объектов, и выявила нестабильности, которые могут существенно повлиять на их структуру.
Руководитель проекта, доктор Рауль Карбальо-Рубио из Университета Южной Дании, отметил, что внутренние процессы в черных дырах могут «коренным образом изменить наше восприятие этих объектов, даже в отношении внешнего наблюдения за ними». Это значит, что влияние внутренней структуры черной дыры способно выйти за пределы горизонта событий, который считается пределом видимой информации.
Астрофизики используют для описания вращающихся черных дыр так называемое решение Керра, основанное на Общей теории относительности Эйнштейна. Эта модель предполагает существование двух горизонтов: внешнего, за пределами которого ничто не может избежать притяжения, и внутреннего, скрывающего так называемую кольцевую сингулярность — зону, в которой привычные законы пространства-времени утрачивают свою силу. Однако, хотя решение Керра успешно объясняет множество наблюдений, оно предполагает относительно стабильную структуру черных дыр, которая, как теперь выясняется, может быть менее устойчивой, чем считалось ранее.
Новое исследование показало, что динамические черные дыры — те, которые подвержены изменению — обладают значительной внутренней нестабильностью. Накопление энергии внутри этих объектов увеличивается экспоненциально, пока не достигает огромных значений, способных серьезно изменить всю геометрию черной дыры. Ученые полагают, что эта нестабильность не позволяет черной дыре оставаться стабильной в рамках геометрии Керра на протяжении длительного времени.
Профессор SISSA Стефано Либерати, соавтор работы, подчеркивает: «Полученные данные свидетельствуют о том, что решение Керра, вопреки прежним представлениям, не может в полной мере описывать наблюдаемые черные дыры, как минимум, в масштабах их реального существования». Это заявление указывает на необходимость пересмотра привычных моделей черных дыр.
Изучение таких нестабильностей важно для совершенствования теоретических моделей внутренней структуры черных дыр и их общей формы. Это может стать недостающим звеном между теориями и наблюдениями физики, выходящей за пределы Общей теории относительности.
Недавно ученые предположили, что внутри черных дыр находится загадочная темная энергия.
