Найти тему
Энергофиксик

Ученые смоделировали совершенно новый тип звезд, которые «выглядят» как черные дыры и объединяют гравитацию и теорию струн

Оглавление

Ученые смоделировали на суперкомпьютере совершенно новый тип звезд, который «выглядит» и преломляет свет как обычная черная дыра, но при этом она также испускает тусклый свет.

Более того, ученые предполагают, что таких или похожих объектов может быть во Вселенной большое количество, ну а человечество не способно их разглядеть из-за несовершенства наблюдательных приборов. Вот про эту необычную во всех смыслах работу и поговорим в текущем материале.

С чего все началось?

Этой научной работы не было бы без открытия гравитационных волн. Впервые про них заговорил не кто иной, как А. Эйнштейн, который предсказал их существование в рамках своей общей теории относительности. Но их открытия пришлось ждать до 2015 года.

В этом году мир астрофизики был потрясен подтверждением существования черных дыр.

Черная дыра – это область пространства-времени, которая обладает настолько мощным гравитационным притяжением, что ни частицы, ни даже электромагнитное излучение не может покинуть этот объект. Границу этого объекта стали называть горизонтом событий.

Уже в 2019 году всему миру была продемонстрирована первая фотография черной дыры (точнее сказать ее «силуэта»).

А что если…?

-2

Это были по сути исторические события, но научная группа из Университета Хопкинса решила изучить возможность существования объектов, которые в теории были бы способны производить гравитационный эффект, аналогичный черной дыре, но при этом не являющейся таковыми.

Такие новые гипотетические объекты ученые стали называть топологическими солитонами. Так вот, после того как все необходимые данные были загружены в компьютерные модели, получилось, что для наблюдателя, находящегося на большом расстоянии, такой объект выглядит как фотография размытой черной дыры, а вблизи это совершенно другой объект.

Что же ты такое, Солитон?

Хочу сразу сказать, что на текущий момент никаких реальных подтверждающих фактов существования солитонов нет. Это пока чисто гипотетический объект. Но тот факт, что ученым удалось с помощью математических формул его построить и показать, предполагает, что в космосе вполне могут существовать такие или подобные небесные тела, которые до сих пор невозможно наблюдать даже самыми совершенными телескопами Земли.

Так вот, согласно теоретическим расчетам, Солитон точно так же, как черная дыра искажает пространство-время. Но при этом этот объект также испускает слабый свет, который все-таки вырывается из чудовищной гравитационной ловушки.

При этом, как утверждают авторы исследования, свет от такого объекта сильно искривлен и рассеивается причудливыми движениями. И сторонний наблюдатель при этом не видит темного пятна, а наблюдает «размытие».

Что было сделано учеными?

Видеоклип, показывающий эффекты гравитационного линзирования, вызванные отсутствием объекта на линии обзора наблюдателя, черной дырой и топологическим солитоном.  Предоставлено: Пьер Хайдманн / Университет Джона Хопкинса
Видеоклип, показывающий эффекты гравитационного линзирования, вызванные отсутствием объекта на линии обзора наблюдателя, черной дырой и топологическим солитоном. Предоставлено: Пьер Хайдманн / Университет Джона Хопкинса

Научная группа из Хопкинса провела моделирование нескольких сценариев, используя для этого фотографии реального космического пространства, поместив туда черную дыру и топологический солитон.

И у них получились искаженные изображения из-за гравитационного воздействия сверхмассивных тел. Но при чем же тут теория струн?

Что связывает солитоны и теорию струн?

Все дело в том, что в своих расчетах и моделях авторы также применяли различные теории струн, и надо сказать, что у них это получилось. То есть, по сути, в этой своей новой научной работе ученые попытались объединить гравитацию и квантовый мир, и в теории у них это все-таки получилось.

Ну что ж, теперь осталось дождаться того момента, когда такие объекты будут обнаружены в реальном космосе. Ну а пока если вам понравился материал, то оцените его и спасибо, что прочитали этот текст до конца.

Наука
7 млн интересуются