Чёрные дыры представляют собой одни из самых загадочных и интригующих объектов во Вселенной. Несмотря на внешнюю простоту, их природа полна тайн, которые ставят под сомнение существующие законы физики. Учёные уже значительно продвинулись в изучении внешних областей чёрных дыр, но их внутреннее устройство до сих пор остаётся неизведанным.
Источник изображения: pxhere.com
Недавно в журнале Physical Review Letters были опубликованы результаты нового исследования. Международная команда учёных из Дании, Италии, Новой Зеландии и Чехии поставила под сомнение ключевые аспекты модели, известной как решение Керра, которая в течение десятилетий служила основой для описания вращающихся чёрных дыр.
Решение Керра, основанное на общей теории относительности Эйнштейна, описывает чёрные дыры как регионы искривлённого пространства-времени. Оно включает два главных элемента: внешний горизонт, через который ничто, включая свет, не может вернуться, и внутренний горизонт, окружающий сингулярность — место, где привычные законы физики перестают действовать. Эта модель хорошо объясняла многие наблюдения за чёрными дырами, но новые данные выявили её уязвимость.
Согласно исследованию, внутренняя динамика чёрных дыр может быть гораздо сложнее, чем предполагалось. Учёные давно знают, что в статичных чёрных дырах внутренний горизонт способен накапливать бесконечное количество энергии. Теперь стало очевидным, что аналогичные процессы происходят и в более реалистичных, вращающихся чёрных дырах. По мере накопления энергии внутренняя структура таких объектов становится нестабильной, а энергия увеличивается экспоненциально, что способно серьёзно изменить всю их геометрию.
Стефано Либерати, профессор из итальянского Института высших научных исследований (SISSA), отмечает, что нестабильность внутреннего горизонта ставит под вопрос всю модель Керра. По его словам, чёрные дыры, возможно, не сохраняют стабильную форму, описанную в рамках этой теории, на протяжении всей своей жизни.
Рауль Карбальо-Рубио из Университета Южной Дании добавляет, что эти процессы могут не только влиять на внутреннюю структуру чёрных дыр, но и быть заметными при наблюдении за ними извне. Хотя точные последствия таких изменений пока не ясны, предполагается, что накопление огромного количества энергии может кардинально трансформировать внутреннюю динамику чёрной дыры.