Ученые сходятся в одном, что-то странное.
Центр черной дыры - это место, где материя сжимается до бесконечно малой точки, разрушая все представления о времени и пространстве, по крайней мере наши. Хотя то, что мы называем сингулярность, может быть на самом деле чем-то иным, но мы не знаем, чем именно.
Но у ученых есть воображении и теории, и вот что они рождают вместе.
Планковские звезды
Возможно, глубоко внутри черной дыры материя не сжимается до бесконечно малой точки. Вместо этого может существовать наименьшая возможная конфигурация материи.
Это называется планковской звездой, и это теоретическая возможность, предусмотренная петлевой квантовой гравитацией, которая сама по себе является весьма и весьма гипотетическим предложением. В мире петлевой квантовой гравитации пространство и время квантованы — Вселенная состоит из крошечных дискретных кусков.
Эта теоретическая фрагментарность пространства-времени дает два преимущества. Во - первых, она объясняет гравитацию естественным образом, в рамках квантовой механики, что на данный момент проблематично. И во-вторых, это делает невозможным образование сингулярностей внутри черных дыр.
Когда материя сжимается под огромным гравитационным давлением коллапсирующей звезды, она встречает сопротивление. Дискретность пространства-времени не позволяет материи достичь чего-либо меньшего, чем планковская длина (около 1,68 раза 10^-35 метров - это очень мало). Весь материал, который когда-либо падал бы в черную дыру, сжимался в шар - микроскопический, но определенно не бесконечно крошечный.
Гравитационная звезда
Еще одна попытка избавится от сингулярности не опираясь на непроверенные теории квантовой гравитации, известна как гравитационная звезда.
Разница между черной дырой и гравизвездой заключается в том, что вместо сингулярности последняя заполнена темной энергией. Темная энергия-это вещество, которое пронизывает пространство-время. Это звучит как научная фантастика, но это реально: темная энергия в настоящее время действует в большом космосе, заставляя всю нашу Вселенную ускоряться в своем расширении. И это по большей части доказано.
Когда материя падает на гравизвезду, она не может фактически проникнуть за горизонт событий (из-за всей этой темной энергии внутри) и просто зависает где-то там. Но теория так себе.
Последние наблюдения слияния черных дыр потихоньку исключают существование таких объектов, потому что слияние гравизвезды дает другой сигнал, чем слияние черных дыр, и такие устройства, как LIGO (Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория) и Virgo, получают все больше и больше примеров таких столкновений, и они не похожи на гравизвезды. Хотя гравистары не полностью запрещены в нашей вселенной, они определенно очень спорны.
Раз вышеназванные примеры "заменителей сингулярности" так спорны, возможно, существует более приземленное объяснение, основанное на реалистичном взгляде на черные дыры в нашей вселенной.
Идея единой точки бесконечной плотности исходит из нашей концепции неподвижных, невращающихся, незаряженных, и поэтому довольно скучных черных дыр.
Но настоящие черные дыры то-то и оно, по-видимому вращаются, и
с этого места они становятся гораздо более интересными.
Вращение вращающейся черной дыры растягивает сингулярность в кольцо. И согласно математике общей теории относительности Эйнштейна (она же является единственной математикой, которая у нас есть), как только вы проходите через кольцевую сингулярность, вы входите в червоточину и выскакиваете через белую дыру - противоположность черной дыре в совершенно новый и захватывающий участок вселенной.
Одна проблема: внутренности вращающихся черных дыр катастрофически нестабильны. И это согласно той же самой математике, которая приводит к предсказанию путешествия в новую вселенную.
Проблема вращающихся черных дыр заключается в том, что ... они вращаются. Причем с такой фантастической скоростью, что обладают невероятной центробежной силой. А в общей теории относительности достаточно сильные центробежные силы действуют подобно антигравитации: они оттолкают.
Дальше сложнее ...
... это создает границу внутри черной дыры, называемую внутренним горизонтом. За пределами этой области излучение падает внутрь сингулярности, под силой экстремального гравитационного притяжения. Но излучение выталкивается антигравитацией вблизи кольцевой сингулярности, и поворотной точкой является внутренний горизонт. Если бы вы столкнулись с внутренним горизонтом, вы столкнулись бы со стеной бесконечного излучения — вся история вселенной, в едином взрыве, так красиво и непонятно описывают это гипотетическое состояние физики.
Образование внутреннего горизонта сеет семена для разрушения черной дыры. Поскольку это говорит о том, что наша математика неверна и происходит что-то странное.
Что же на самом деле происходит внутри черной дыры? Мы не знаем — и самое страшное, что мы можем никогда этого не узнать, и даже спустя тысячи лет, возможно, будем продолжать теоретизировать о том, что же в центре черной дыры.
Источник: Livescience
Понравилась статья? Эта не последняя. Подписывайтесь, чтобы не пропустить следующие.
