Специалисты из израильского Университета Бен-Гуриона пришли к выводу, что черные дыры в их прежнем представлении не существуют. Это явление на деле может оказаться квантовыми объектами, которые ученые обозначили как «замороженные звезды». О новой гипотезе исследователи рассказали в научном журнале Physical Review D (PRD).
«Замороженные звезды» в представлении экспертов являются сверхкомпактными астрофизическими единицами, что имитируют наблюдаемые свойства черных дыр. Но они не имеют сингулярности, то есть, точки бесконечной плотности в центре. Что становится решением противоречия с общим правилом физики, по которому в природе не могут существовать бесконечности.
Классическую модель черной дыры впервые описали в 1916 году: по ней черные дыры имеют два ключевых отличия: сингулярность как сосредоточение всей массы и горизонт событий как граница, за пределы которой ничто, даже свет, не способно вырваться.
Но данная модель ставит серьезные вопросы, связанные с квантовой механикой. В 1970-х годах Стивен Хокинг сделал открытие: квантовые эффекты вблизи горизонта событий приводят к генерации частиц из вакуума пространства. Данный процесс получил известность как излучение Хокинга. Проблема в том, что такое излучение приводило бы к тому, что черная дыра постепенно теряла бы массу и в итоге полностью испарилась.
Это излучение, считают ученые, по всей видимости, не несет информации о материи, ставшей исходной для образования черной дыры. Если бы черная дыра могла полностью испариться, данная информация терялась бы навсегда, что нарушает принципы квантовой механики, диктующей, что информация должна сохраняться. Данное противоречие названо парадоксом потери информации и стало одной из наиболее значимых проблем теоретической физики.
Новое исследование позволило авторам сделать вывод: если черные дыры являются предельно компактными объектами, сформированными сверхжесткой материей, то они не коллапсируют в бесконечно плотные точки, а сохраняют размер, ненамного больше размера обычного горизонта событий, что и не дает последнему возможности сформироваться.
Модель «замороженной звезды» любопытна, но она является лишь потенциальным решением парадоксов, что связаны с традиционным представлением о черных дырах. Ученые намерены проверить ее экспериментально.
