Фото сгенерировано с помощью нейросети
Новое исследование, опубликованное в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, предлагает пересмотреть общепринятое представление о чёрных дырах. Астрофизики предполагают, что за горизонтом событий может не быть сингулярности − точки бесконечной плотности. Вместо этого поведение материи и пространства-времени, вероятно, объясняется квантовыми эффектами.
Когда массивная звезда заканчивает свою жизнь, её ядро коллапсирует под действием гравитации. Сначала разрушаются атомы, образуя плотную массу из нейтронов и протонов. Затем и они распадаются на кварки − мельчайшие квантовые частицы. В конце концов гравитация сжимает вещество настолько сильно, что образуется чёрная дыра − область, где привычные законы физики, кажется, перестают работать.
Это условная граница чёрной дыры, за которую не может вырваться даже свет. Всё, что пересекает горизонт событий, исчезает из нашей наблюдаемой Вселенной. Согласно Общей теории относительности Эйнштейна, гравитация − это искривление пространства-времени, и чем массивнее объект, тем сильнее он его деформирует. Вблизи чёрной дыры это искривление настолько велико, что время практически останавливается, а пространство «рвётся». Именно это и называют сингулярностью − точкой, где плотность и гравитация становятся бесконечными.
Учёные не хотят мириться с тем, что даже теория Эйнштейна «ломается» внутри чёрной дыры. Они ищут альтернативные объяснения, и одно из них связано с квантовой механикой.
Квантовый мир полон загадок: частицы могут проходить сквозь барьеры, находиться в нескольких состояниях одновременно и мгновенно влиять друг на друга, даже если разделены огромными расстояниями − это называется квантовая запутанность. Возможно, внутри чёрной дыры именно квантовые эффекты предотвращают образование сингулярности.
Одна из гипотез, которая называется «квантовый отскок», предполагает, что гравитация в чёрной дыре не становится бесконечной, а в какой-то момент превращается в отталкивающую силу. Вместо того чтобы сжимать материю в точку, она «выталкивает» её в другую область пространства-времени. Фактически, чёрная дыра может оказаться входом в кротовую нору − туннель в другую Вселенную. Более того, некоторые учёные считают, что наш Большой взрыв мог быть таким «отскоком» от предыдущего коллапса.
Хотя эта теория пока остаётся гипотезой, она открывает новые пути для изучения чёрных дыр. Возможно, в будущем мы сможем лучше понять, что же на самом деле скрывается за горизонтом событий.
Ранее учёные также разгадали загадку «звона» чёрных дыр − гравитационных волн, которые возникают после их столкновения.
Читайте также
- «В школе получала 38 тысяч, а уволилась – 150». Учителя массово уходят в репетиторство, где зарабатывают до 500 тысяч в месяц