Ако не мислите, че „черните дупки са странни“, ето малко новини: През 2018 г. екип от математици изчисли, че някои черни дупки в разширяваща се вселена като нашата може да „натиснат бутона за нулиране“ на тяхната история. съдържание, което ефективно изтрива миналото и превръщането на бъдещето в гигантска въпросителна. Как точно ще изглежда от гледна точка на наблюдателя, все още никой не знае. Но ако това се окаже вярно, тогава може би най-накрая ще получим решение на един от най-големите въпроси на съвременната космология.
Ако следваме законите на физиката, тогава цялата маса на колабиралата звезда ще бъде компресирана в безкрайно малка точка, наречена сингулярност. Това е малко като да се каже, че има обеми от космоса, които пазят тайни от останалата част от вселената, места, където самата физика се разпада. За да се справят с тази празнина между базираната на правила вселена, каквато я познаваме, и тези черни дупки, физиците използват нещо, което наричат космическа цензура.
Тази цензура е два вида.
Едно предполага, че има бариера вътре в черните дупки – по-дълбока от хоризонта на събитията, за който мнозина са чували – отвъд която физиката ефективно се анулира и нищо не може да бъде предсказано. Тази бариера удобно изолира тези проблемни сингулярности от останалото пространство и време, предотвратявайки тяхното беззаконие да се превърне в належащ проблем.
Междувременно една по-силна версия на космическата цензура свято съхранява идеята, че физическото беззаконие не съществува. Така че е необходимо тази бариера да изчезне и да позволи на физиката да продължи щастливо под една или друга форма. Питър Хинц, математик от Калифорнийския университет в Бъркли, се съмнява във втората версия. Хинц и неговият екип изследваха хипотетични невъртящи се заредени обекти, наречени черни дупки на Reissner-Nordström de Sitter. Теоретично такива черни дупки трябва да имат бариера, наречена хоризонта на Коши. Отвъд хоризонта на Коши, в този изкривен пейзаж, няма причина и следствие, а времето и пространството плавно се размиват в един безкраен момент.
Поддръжниците на силни модели на космическа цензура твърдят, че тези хоризонти ще бъдат унищожени от сингулярността при най-малкото отклонение в гравитационното привличане на колабиращата звезда. Това трябва да изключи хоризонтите на Коши в полза на силни модели на космическо цензуриране. Проучване от 2018 г. показва как двата феномена могат технически да продължат да съществуват съвместно дори при такива смущения, но само ако Вселената около черната дупка се разширява с ускорение като нашето.
Обосновката за това заключение е доста сложна, но ето кратката версия.
Благодарение на заряда си, черните дупки на Reissner-Nordström de Sitter вече имат малка вътрешна тяга, която се съпротивлява на ужасното привличане на гравитацията, като фино противодейства на нейните ефекти на изкривяване на времето и пространството. Междувременно разширяваща се вселена като нашата поставя времеви и енергийни граници на огъването на физиката около сингулярността. Комбинацията от тези два ефекта би осигурила известна защита за хоризонта на Коши, давайки ни както физически опустошителна сингулярност, така и безкраен момент отвъд линията без връщане. В тази странна зона обектите ще бъдат отделени от миналото си и няма да имат определено бъдеще. Преминаването на тази зона би означавало, че никога няма да се върнете, но и няма да бъдете разбити на парчета.
Ако не знаете как е, бъдете сигурни – изследователите също не са сигурни.
Физикът и член на екипа Джоан Коста от университета в Лисабон в Португалия обясни това с позната тема. „Когато мислим за котката на Шрьодингер, знаем, че можем да определим вероятността котката да е жива и мъртва едновременно“, казва Кардосо на Есун Картлидж. „Но ако котката падне в хоризонта на Коши, ние дори няма да можем да изчислим тези вероятности.“ Това прави странността на черната дупка още по-странна от лудостта на квантовата механика. И това вече е нещо.
Тъй като черните дупки на Reissner-Nordström de Sitter очевидно дори не съществуват, упражнението е философско, което прави хипотезата безполезна. Математиката все още работи за типичните неутрално заредени черни дупки и дори може да се види в гравитационни вълни от сблъскващи се черни дупки. В този случай най-накрая ще надникнем за първи път в онези части от Вселената, където тайните са заключени завинаги.
Прочетете също:
- Мистериозна "черна дупка" беше открита на сателитни карти на Google
- Открита е черна дупка с извит акреционен диск