Астрономы опровергли известную гипотезу Керра о вращающихся черных дырах
Речь идет о концепции, которую считали очень убедительной: она и теории Эйнштейна не противоречит, и при этом описывает вращающуюся черную дыру, а как раз такие мы в космосе и обнаруживаем. Теперь выясняется, что с ней — большая проблема.
Черная дыра — это то, что получается либо в результате «схлопывания» массивного звездного ядра (черная дыра звездной массы), либо от слияний тяжеловесных объектов (пары нейтронных звезд), а также последующего поглощения огромного количества вещества, включая другие черные дыры (сверхмассивные черные дыры в центрах галактик).
Во что превращается вся эта масса там, внутри, что происходит в черной дыре с самим пространством-временем: это астрофизики смело пытаются вычислить, понять математически. Опорой для большинства ученых служит Альберт Эйнштейн, который в своей Общей теории относительности объяснил, как именно Земля и остальные планеты водят хоровод вокруг Солнца, а Солнечная система в полном составе — вокруг черной дыры в центре нашей галактики (уточняем, конечно, что вращение идет вокруг общего центра притяжения, центра масс).
По Эйнштейну, все дело в том, что любое имеющее массу вещество искривляет ткань пространства-времени. И когда оно концентрируется в одном месте, в этом месте получается «воронка», в которую все утягивается, как в водоворот. Исходя из этого, астрофизики стараются как бы продолжить рисовать эту картину внутри так называемого горизонта событий — условной «поверхности» черной дыры.
В 1963 году новозеландский математик Рой Керр предложил свою версию. Он рассчитал физику вращающейся черной дыры, и это очень подходит к тому, что наблюдают в космосе: большинство звезд вращаются вокруг своей оси, а значит, по идее, с их коллапсирующими ядрами должно происходить то же самое. Да и в галактиках, как известно, все кружится. Кстати, недавно астрофизики подсчитали, что наша центральная галактическая черная дыра Стрелец А* вращается практически на пределе своих физических возможностей.
Но что должно происходить внутри? В черной дыре Керра горизонт событий — не единственный, не последний горизонт. Это лишь линия невозврата. Оттуда уже ничто не может вырваться, но пространство-время там до определенного предела еще существует. Есть даже подозрения, что человек мог бы уцелеть после ухода за горизонт событий Стрельца А*: по одним гипотезам, его бы разорвало не сразу, а по другим, он и вовсе остался бы целым.
Предполагается второй, внутренний горизонт черной дыры — так называемый горизонт Коши (термин ввели Пенроуз и Хокинг в 1966 году). Именно в его пределах находится сингулярность. По мнению ученых, для нас, удаленных наблюдателей, он выглядел бы как диск, лежащий в плоскости экватора черной дыры. Принято считать, что там пространство-время перестает существовать, по крайней мере, в том виде, в котором мы можем его понимать. Правда, в 2018 году математики Михалис Дафермос и Джонатан Люк заявили, что оно там есть, но «недостаточно гладко», чтобы в нем работали уравнения Эйнштейна.
Теперь новое исследование астрофизиков из Дании, Чехии, Италии и Новой Зеландии, похоже, ставит под сомнение всю концепцию Керра. Как объяснили они в своей статье для Physical Review Letters, внутренний горизонт черной дыры не может бесконечно накапливать в себе энергию: в какой-то момент должен достигаться некий предел, после которого черная дыра уже не может оставаться стабильной. По словам ученых, это значит, что «поедающие» вещество черные дыры не могут существовать очень долго. А это противоречит наблюдениям.
К примеру, в Кембриджском университете установили, что черная дыра в центре галактики М87 (та самая «впервые сфотографированная», хотя на деле была сфотографирована не она, а лишь ее «тень») — почти ровесница самой Вселенной: ей больше 13 миллиардов лет. А «сфотографировать» ее удалось только потому, что вокруг нее светится «поедаемое» ею вещество — так называемый аккреционный диск. По подсчетам, каждые десять лет в нее падает масса целого Солнца. За все время своего существования она смогла накопить массу более шести миллиардов Солнц.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии