Ученые выдвинули новую теорию о загадочной природе черных дыр
Физики из Гданьского университета в Польше предположили, что некоторые черные дыры могут представлять собой экзотический тип звезд — гравастары или звезды, состоящие из темной энергии или из энергии вакуума. Исследование опубликовано в научном журнале Physical Review D (PRD).
Гравастары считаются гипотетическими объектами, существование которых пока не доказано.
Несмотря на то, что ученым известно много черных дыр, их природа не до конца ясна. В частности, считается, что центр черной дыры представляет собой точку бесконечно высокой плотности (сингулярность), где сосредоточена вся ее масса. Однако фундаментальная физика учит, что бесконечностей не существует, поэтому текущие модели черной дыры неточные или неполные.
Подобно обычным черным дырам, гравастары должны возникать на завершающем этапе эволюции массивных звезд, когда энергии, выделяющейся при термоядерном сгорании вещества внутри них, уже недостаточно для преодоления силы гравитации, и звезда коллапсирует в гораздо более плотный объект.
Но в отличие от черных дыр, гравастары не должны иметь каких-либо сингулярностей и считаются тонкими сферами материи, стабильность которых поддерживается содержащейся в них темной энергией.
Чтобы выяснить, являются ли гравастары жизнеспособной альтернативой сингулярным черным дырам, команда исследовала взаимодействие частиц и излучения с этими гипотетическими объектами.
Используя теорию Эйнштейна, авторы смоделировали, как бы выглядели огромные массы горячей материи, окружающие сверхмассивные черные дыры, если бы эти черные дыры на самом деле были гравастарами.
Результаты выявили поразительное сходство между выбросами материи гравастаров и черных дыр, что позволяет предположить, что гравастары не противоречат экспериментальным наблюдениям ученых за Вселенной.
Более того, команда обнаружила, что сам гравастар должен выглядеть как черная дыра, отбрасывающая тень. Эта тень вызвана не захватом света в горизонте событий, а явлением под названием гравитационное красное смещение, заставляющее свет терять энергию при движении через область с сильным гравитационным полем.
Ученые отметили, что для подтверждения их теории потребуется больше наблюдений и экспериментов.