Столкновение черных дыр
Концептуальное видение червоточины. Могут ли черные дыры на самом деле сталкиваться с червоточинами?

Столкновение черных дыр

Когда сталкиваются две черных дыры, они могут создавать рябь в пространстве-времени. Новые инструменты могут обнаружить гравитационные «эхо-сигналы». Это свидетельствует о том, что эти гипотетические туннели в пространстве-времени действительно существуют.

Обсерватория гравитационно-волновой лазерной интерферометрии (LIGO) уже обнаружила пространственно-временную рябь, называемую гравитационными волнами. Она исходит от слияния черных дыр — открытий, которые привели к Нобелевской премии в 2017 году .

Но пока обнаружение LIGO было всего лишь одним из многих наблюдений, подтверждающих существование черных дыр, эти экзотические объекты по-прежнему представляют собой теоретические проблемы. Например, они похоже не согласуются с законами квантовой механики. Одним из способов решения этих проблем является то, что черные дыры на самом деле были червоточинами.

Точка не возврата

Точка невозврата

Одной из основных черт черных дыр является горизонт событий, область пространства-времени, за которой ничто не может убежать, даже не свет. Если вы бросаете что-либо в черную дыру, это потеряно навсегда — до некоторой степени. Стивен Хокинг обнаружил, что благодаря феномену, известному как квантовое туннелирование, черные дыры действительно могут образовывать крошечный разряд излучения, который станет известен как излучение Хокинга. В течение долгого времени черные дыры могли даже испариться из-за этого излучения.

В квантовой механике, если вы знаете все о конкретной системе, вы должны быть в состоянии описать ее прошлое и будущее. Но поскольку любая информация, попадающая в черную дыру ушла навсегда, горизонт событий не смещается с квантовой механикой.

Чтобы решить этот так называемый парадокс информации о черной дыре, некоторые физики предположили, что горизонты событий не существуют. Вместо бездны, из которой ничто не может вернуться, черные дыры на самом деле могут быть множеством спекулятивных объектов, которые не имеют горизонтов событий, таких как бозонные звезды, гравитары, фейзбол и даже червоточины, которые были теоретизированы Альбертом Эйнштейном и физиком Нафаном Розен несколько десятилетий назад.

Черные дыры похожи

Черные дыры похожи

В исследовании 2016 года в журнале Physical Review Letters физики предположили, что если бы две червоточины столкнулись, они произвели бы гравитационные волны, очень похожие на те, которые генерировались при слиянии черных дыр. Единственное различие в сигнале было бы на последней фазе слияния, называемой звонком, когда вновь объединенная черная дыра или червоточина релаксирует в свое конечное состояние.

Поскольку червоточины не имеют горизонтов событий, гравитационные волны, которые попадают в эти объекты, могут оправиться, создавая эхо во время звонка.

Внутренняя часть объекта представляет собой своего рода полость, где отражаются гравитационные волны. Производство гравитационных эхо-сигналов не очень отличается от обычных звуковых эхо-сигналов.

Тем не менее червоточины имеют меньше научного факта, чем научная фантастика, часто используемая в кино и книгах как межгалактические магистрали. Однако для сквозных червоточин вам вероятно понадобится неизвестная экзотика чтобы держать их открытыми. В декабре прошлого года физики придумали проходные червоточины, которые не нуждаются в экзотическом веществе, но, как и все червоточины, они весьма спекулятивны. С другой стороны, последствия обнаружения эхо-сигналов будут иметь огромное значение в физике.

Теперь пришло время серьезно отнестись к тому, что есть другие объекты, которые могут быть столь же массивными и компактными как черные дыры. Это одна из самых интересных вещей, которые мы можем делать с гравитационными волнами.

Оставьте комментарий

Please enter your comment!
Напишите имя здесь