В двух новых статьях утверждается, что все, что мы знали о черных дырах, было неверным.
Ключевые выводы
- Ученые подсчитали, что черные дыры не имеют сингулярностей в своих центрах.
- Вместо этого теория петлевой квантовой гравитации предсказывает, что черные дыры разбрасывают материю по галактике.
- Рассеивание материи происходит намного позже в будущем.
Черные дыры, несомненно, достаточно странны, чтобы их можно было представить, но в двух недавних работах говорится, что мы вообще не понимаем, как они работают. Они идут вразрез с предыдущими теориями, которые предсказывали, что в центре черной дыры есть точка бесконечной плотности, называемая сингулярностьюВместо этого, как говорится в новых статьях, материя может быть засосана в черные дыры и позже в будущем выброшена где-то еще во Вселенной.
Документы были написаны группой Абхая Аштекара и Хавьера Олмедо из Университета штата Пенсильвания и Парамприта Сингха из Университета штата Луизиана, которые применили теорию петлевой квантовой гравитациик черным дырам, чтобы обнаружить, что они не имеют сингулярностей посередине.
Петлевая квантовая гравитация описывает ткань пространства-времени как «решетку спиновых сетей, которые развиваются во времени», - объясняет профессор физики Университета Нотр-Дам Дон Линкольн, который также является старшим научным сотрудником в Национальном институте Ферми. Ускорительная лаборатория. В частности, петлевая квантовая гравитация утверждает, что «пространство-время квантуется с наименьшей возможной единицей или частью пространства и времени, за пределами которой пространство-время не может быть далее разделено», - говорит Линкольн.
Ученые подсчитали, что сильное искривление пространства-времени вблизи центра черной дыры приводит к тому, что пространство-время фактически расширяется в область в будущем, структурированную как белая дыра,, что похоже на черную дыру в обратном направлении, выбрасывающую материю наружу, а не втягивающую ее внутрь.
Другой способ думать об этом состоит в том, что, поскольку время вблизи центра черной дыры сильно замедляется (из-за столкновения с сильнейшим гравитационным полем во Вселенной), материя, падающая в черную дыру, не на самом деле не исчезает, но через какое-то время снова разлетается по вселенной. Так что, если вы перенесетесь в будущее, вы обнаружите, что эта черная дыра выталкивает материю наружу.
Художественная визуализация перехода от черной к белой дыре. Фото: Аштекар, Олмедо и Сингх.
Хотя эти идеи нелегко проверить, «не исключено, что эмпирические наблюдения могут подтвердить этот сценарий», - говорит Карло Ровелли из Центр теоретической физики Экс-Марсельского университета и Тулонского университета в Марселе, Франция, после обзора нового исследования.
Дон Линкольн также указывает, что одна из возможностей состоит в том, что наблюдаемое явление «быстрых радиовсплесков» можно было бы объяснить как сигнатуру превращения черной дыры в белую дыру. Не менее показательным может быть обнаружение космических лучей очень высокой энергии в атмосфере Земли.
Вы можете прочитать новые статьи в журналах Physical Review Letters и Physical Review D.