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

- Госпожо, защо чак сега съобщавате за обира в дома ви? - Отначало мислех, че мъжът ми си е търсил чорапите...
Прочети целия
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
Почина езиковедът проф. Венче Попова

Почина езиковедът проф. Венче Попова

България Преди 1 час

Проф. Попова е дългогодишен директор на Летния семинар по български език, литература и култура към Софийския университет

Изтече документ с плана на Русия за Украйна: Война и разделение

Изтече документ с плана на Русия за Украйна: Война и разделение

Свят Преди 2 часа

Според документа войната ще продължи до 2026 г.

Безплатен ускорен курс по дигитален маркетинг само за 2 седмици!

Безплатен ускорен курс по дигитален маркетинг само за 2 седмици!

Технологии Преди 2 часа

Записването е отворено до 5 април 2025 г, можете да се запишете още днес!

Румънци номинират Тръмп за Нобелова награда за мир

Румънци номинират Тръмп за Нобелова награда за мир

Свят Преди 3 часа

SNSPA ще покани и други университети, национални и международни партньори, да се присъединят към инициативата

Тръмп заплаши Франция и ЕС с алкохолна война

Тръмп заплаши Франция и ЕС с алкохолна война

Свят Преди 3 часа

Този ход е ответна мярка срещу митата на ЕС върху уискито

Германска шпионска агенция смята, че "COVID-19 вероятно е започнал в лаборатория“

Германска шпионска агенция смята, че "COVID-19 вероятно е започнал в лаборатория“

Свят Преди 3 часа

Задачата е била възложена от кабинета на тогавашния германски канцлер Ангела Меркел

"Самолетът на Деня на Страшния съд" беше забелязан над Средния Запад в САЩ

"Самолетът на Деня на Страшния съд" беше забелязан над Средния Запад в САЩ

Свят Преди 3 часа

Самолетите „Страшния съд“ са проектирани да функционират като летящи военни командни центрове в случай на ядрен конфликт

Технология без батерии: Иновация за мониторинг на почвата

Технология без батерии: Иновация за мониторинг на почвата

Свят Преди 3 часа

„Знаех, че има нужда от по-евтини, достъпни и лесни за използване тестери за здравето на почвата“

Премиерът на РС Македония атакува България за правата на македонците

Премиерът на РС Македония атакува България за правата на македонците

Свят Преди 3 часа

Мицкоски: Не трябва да позволяваме европейското бъдеще да зависи от решаването на двустранни въпроси

Политически нокаут? Румънска евродепутатка влиза в президентската надпревара с боксови ръкавици

Политически нокаут? Румънска евродепутатка влиза в президентската надпревара с боксови ръкавици

Свят Преди 4 часа

Тя беше посрещната пред сградата на бюрото от около 200 симпатизанти

Въздействието на изкуствения интелект върху авторските права

Въздействието на изкуствения интелект върху авторските права

Свят Преди 4 часа

Артисти изразяват загриженост, че AI моделите използват техните творби без тяхното знание или съгласие

.

Още малко топло време, след уикенда - сняг

България Преди 4 часа

Астрономическата пролет настъпва на 20 март

"Нова Броудкастинг Груп" ексклузивно ще излъчва Формула 1, Формула 2 и Формула 3

"Нова Броудкастинг Груп" ексклузивно ще излъчва Формула 1, Формула 2 и Формула 3

Любопитно Преди 4 часа

Гледайте всички стартове на българския шампион Никола Цолов

Общественият съвет към ЦИК: КС да публикува всички документи по делото за изборите

Общественият съвет към ЦИК: КС да публикува всички документи по делото за изборите

България Преди 5 часа

Това се казва в позиция на Обществения съвет към ЦИК

Радев: Институциите се делегитимираха една друга

Радев: Институциите се делегитимираха една друга

България Преди 5 часа

Машинното гласуване е един от начините да се върне доверието в изборите, смята президентът

<p>Близък на Путин отхвърли примирието с Украйна</p>

Близък на Путин отхвърли примирието с Украйна

Свят Преди 5 часа

Според Юрий Ушаков това не би означавало нищо повече от временна почивка за украинската армия и шанс тя да се прегрупира