• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23.10.2023
Игорь Байдов
4
6 508

Черные дыры могут существовать в парах на безопасном расстоянии друг от друга и не сталкиваться

4.1

Международная команда физиков допустила, что в расширяющейся Вселенной теоретически возможно существование черных дыр в статических парах, удерживаемых в равновесии «космологической постоянной».

Парные черные дыры
Две черные дыры могут удерживаться на фиксированном расстоянии друг от друга, когда их гравитация (красные стрелки) компенсируется расширением (синие стрелки) / © APS, Alan Stonebraker / Автор: Михаил Григорьев

Черные дыры — это объекты, чья гравитация так сильна, что «сворачивает» пространство-время, в итоге ничто, даже свет, не может покинуть черную дыру: все, что туда попало, там навсегда и останется.

Согласно классическим представлениям о черных дырах, основанным на Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, эти объекты могут образовывать неподвижные или вращающиеся пары. Но со временем под влиянием гравитации они будут сближаться и в итоге сольются, что должно породить гравитационные волны

Такое мнение было популярно среди ученых до конца 20-х годов прошлого века, когда полагали, что Вселенная статична и вечна. То есть предсказания ОТО о подобном поведении черных дыр характерны именно для статичной системы. 

Однако в 1929 году американский астроном Эдвин Хаббл доказал, что Вселенная расширяется. Спустя еще несколько десятилетий другие астрофизики обнаружили, что расширение происходит с ускорением. Чтобы объяснить это явление, в математическую модель Вселенной ученые ввели «космологическую постоянную» — темную энергию. Это гипотетическая форма энергии, которая равномерно заполняет все пространство и проявляется в антигравитации, то есть гравитации, отталкивающей, а не притягивающей массивные тела.

По данным, предоставленным в 2013 году космической обсерваторией «Планк», темная энергия составляет 68,3 процента от общей массы энергии наблюдаемой Вселенной (остальные 26,8 процента составляет темная материя, 4,9 процента — обычная материя). Отметим, что ученые до сих пор не имеют точного представления о темной энергии — более того, есть гипотеза, объясняющая расширение Вселенной безо всякой темной энергии.  

Итак, воздействие темной энергии указывает на то, что черные дыры находятся в постоянно расширяющейся ткани пространства-времени. Означает ли это, что системы из двух черных дыр могут существовать в гармонии, то есть может ли расширение теоретически помочь таким парам находиться на безопасном расстоянии друг от друга и никогда не столкнуться?

В 2016 году лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория LIGO впервые в истории «поймала» гравитационные волны от двух сливающихся черных дыр. Это событие получило обозначение GW150914 и показало, что некоторые черные дыры действительно могут образовывать пары и сливаться. В таких системах объекты движутся по спирали в направлении друг к другу и в определенный момент гравитация берет верх — черные дыры сталкиваются, в результате огромное количество энергии высвобождается в виде гравитационных волн.

LIGO зарегистрировала сигнал от вращающихся парных черных дыр, а что на счет гипотетических статичных, могут ли они остаться в равновесии и никогда не столкнуться? Именно таким вопросом задалась группа физиков из Саутгемптонского и Кембриджского университетов (оба находятся в Великобритании), а также Барселонского университета (Испания). 

С помощью численных методов и сложных математических моделей ученые выяснили, что теоретически две статичные (не вращающиеся) черные дыры могут существовать в равновесии, когда гравитационное притяжение компенсируется расширением пространства-времени между ними. Даже при ускоренном расширении черные дыры остаются «запертыми» на фиксированном расстоянии друг от друга. Как бы сильно расширение ни пыталось «разъединить» их, гравитация компенсирует это. Результаты работы опубликованы в Physical Review Letters.

«С точки зрения наблюдателя пара статичных черных дыр, скорее всего, будет выглядеть как одна. Такую дыру будет достаточно сложно заметить и тем более определить, система это из двух дыр или один объект», — объяснил один из авторов исследования Оскар Диас.

Ученые отметили, что их решение может быть применимо и к вращающимся черным дырам («черные дыры Керра»), и даже к более экзотическим системам, состоящим из трех и четырех черных дыр.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 13:07
ПНИПУ

Заготовки из металлических материалов создают с помощью технологий, основанных на плавлении. Но из-за перегрева и непостоянной температуры в процессе работы они не обеспечивают нужного качества деталей. Существует еще один способ получения таких изделий — с помощью послойной плазменной металлизации. Сегодня он почти не изучен, но разработка технологии формирования материала таким способом решит проблему изготовления габаритных изделий (например, коленчатых валов, корпусов подшипника), и обеспечит высокую производительность процесса. Ученые ПНИПУ проработали на практике технологию аддитивного формирования стальных заготовок таким способом. Результаты исследования позволят получать промышленные детали без дефектов с высокими эксплуатационными характеристиками.

Вчера, 12:42
КамГУ

Потерю традиционной культуры и родного языка считают одним из своих главных страхов представители молодежи из числа коренных малочисленных народов Севера (КМНС) Камчатского края. К такому выводу пришли ученые Камчатского государственного университета (КамГУ) имени Витуса Беринга совместно с общественной организацией КМНС «Дружба Северян».

Позавчера, 18:20
МГПУ

Кандидат филологических наук, профессор МГПУ Ирина Райкова провела масштабное исследование народных представлений о мастерах и ремесле, отраженных в фольклоре. Ученый проанализировала большое число пословиц, поговорок и загадок на русском и других языках. Такие фольклорные жанры, выражающие традиционные взгляды народа в краткой и емкой форме, называют паремиями.

22 июля
Татьяна

Исследуя глубоководные сообщества в районе Тихого океана, богатом железомарганцевыми конкрециями, ученые из Великобритании неожиданно обнаружили новый источник кислорода. Теперь они опасаются, что разработка этих месторождений может нарушить сложившиеся экосистемы.

Позавчера, 12:00
НИУ ВШЭ

Международная команда исследователей с участием ученых из НИУ ВШЭ изучила, как люди, владеющие двумя языками (билингвы), ассоциируют время с пространством. Оказалось, что и в первом, и во втором языке они связывают прошлое с левой частью пространства, а будущее — с правой. При этом чем выше уровень владения вторым языком, тем сильнее выражена эта связь.

22 июля
Татьяна

Врачи давно знают, что во время каникул и праздников растет число пациентов с нарушениями работы сердца. Причина — в неумеренном пьянстве. Две группы ученых показали, как спиртное вызывает мерцательную аритмию, а также предупредили о рисках для женщин, принимающих гормональную заместительную терапию.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария
-
0
+
Знаете как называется наука, которая сто лет ищет темную материю в темной комнате, и никак не найдя, все равно выстраивает вокруг этой мельницы все свои теории? Наркомания.
John Smith
24.10.2023
-
0
+
В оригинальной статье говорится о том что система не вращающихся черных дыр не стабильна и может сколапсировать при наличии малейшего внешнего воздействия, а вот если они вращаются, то имеются стабильные состояния и такие пары могут существовать в наши дни. А в данной интерпретации - новость уровня пермского политеха
-
0
+
Это не наука, а фантастика уже) особенно понравилось "сворачивание пнюространства-времени", а у вас факты есть или домыслы, как обычно?
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно