“Черная дыра без дыры” - профессор из казахстанского университета изучает загадку Вселенной
Математические расчеты образования “черных дыр” без сингулярности опубликованы в престижном журнале Американского физического общества APS
Профессор Школы естественных, социальных и гуманитарных наук NU Даниэле Малафарина и его коллеги из обсерватории Национального института астрофизики (INAF) в Катании (Италия) изучают проблему гравитационного коллапса и образования “черных дыр” без сингулярности. Свою новую теорию они разработали, опираясь на идеи ученых Маркова и Муханова. На их малоизвестную статью обратил внимание профессор Бонанно из обсерватории INAF в Катании, передает ИА El.kz со ссылкой на пресс-службу NU.
“Наша несингулярная черная дыра была получена как конечное состояние коллапса обычной материи, в так называемой, асимптотически безопасной теории гравитации. В предложенной модели вместо того, чтобы достичь центра за конечное время, веществу требуется бесконечное количество времени для коллапса, что позволяет избежать образования сингулярности, но при этом сформировать горизонт “черной дыры”, из которого не может выйти даже свет”, - пояснил профессор Даниэле Малафарина.
Фото: пресс-служба NU
Из общей теории относительности А. Эйнштейна известно, что в результате коллапса массивных звезд рождаются “черные дыры”, в центре которых образуется сингулярность - область с нулевым объемом и бесконечной плотностью, в которой якобы находится масса “черной дыры”. Однако существование сингулярностей представляет собой проблему для теории: считается, что сингулярности не могут возникнуть в реальной Вселенной, но есть теоремы, которые показывают, что они неизбежны в общей теории относительности.
“Существует множество исследовательских групп, которые уже долгое время пытаются понять, как добиться возникновения “черных дыр” без сингулярностей в теории Эйнштейна и в альтернативных теориях, которые описывают их возникновение не в результате коллапса и потому без сингулярности, но со своими нежелательными свойствами, например, отрицательной плотностью или другой экзотической материи. Лично меня эта проблема интересует уже много лет, поскольку я считаю, что решение вопроса о сингулярностях может стать шагом на пути к новой и лучшей теории гравитации”, - рассказал Профессор Малфарина.
Первая “черная дыра”, существование которых было предсказано как точное математическое решение уравнений Эйнштейна, была зафиксирована в 2019 году телескопом Event Horizon Telescope (EHT) в центре массивной галактики Messier 87, на расстоянии 55 миллионов световых лет от Земли, и, по оценкам, ее масса в 5 миллиардов раз превышает массу Солнца. Млечный Путь также содержит одну очень массивную черную дыру в своем центре, изображение которой было получено EHT в 2022 году, и, по некоторым оценкам, более 100 миллионов более мелких черных дыр, каждая из которых по массе в несколько раз превышает массу Солнца. Но, как они формируются и куда исчезают остается загадкой.
Фото: пресс-служба NU
“Наиболее важным аспектом нашего исследования является то, что оно позволяет достичь поставленной цели без каких-либо недостатков других теорий по формированию “черных дыр”, что делает модель более привлекательной с физической точки зрения. Я не считаю, что наша работа - это последнее слово в вопросе образования черных дыр, но надеюсь, что она представляет собой интересный и полезный шаг вперед. Полученные результаты дают представление о том, как может вести себя гравитация в экстремальных условиях, возникающих при образовании “черной дыры”, и это, надеюсь, поможет нам понять, какими свойствами должна обладать новая теория гравитации”, - отметил ученый.
Совместная работа Профессора NU и итальянских ученых была опубликована флагманским журналом Американского физического общества (APS) “Physical Review Letters” (PRL) с импакт-фактором 8.6 и, входящим в топ-6% категории "Общая физика и астрономия" в Scopus. Статья, опубликованная в PRL, обычно свидетельствует о том, что ее результаты заслуживают внимания широкой аудитории физиков.
Читайте также:
