Сценарії еволюції чорних дір
Фізики з Університету Авейру змоделювали нестабільність волохатих чорних дір і виявили два сценарії їхньої еволюції: поглинання скалярного поля чорною дірою або поділ, коли чорна діра відділяється і залишає бозонну зорю. Ці моделі є теоретичними і потребують подальших досліджень, зокрема щодо ролі обертання чорної діри та можливості виявлення гравітаційних хвиль від процесу поділу.
Дослідження та результати
Дослідження було проведено фізиками Жозе Феррейра, Карлосом Ердеру, Еуженом Раду та Мігельом Зіляу. Результати роботи опубліковано у виданні Science alert. В рамках дослідження дослідники моделювали нестабільність волохатих чорних дір, які мають додаткові властивості, що виходять за межі маси та обертання. У фізиці 'волоссям' називають додаткові властивості чорної діри, зокрема скалярне поле.
Скалярне поле складається з частинок без спіну і може утримуватися гравітацією біля чорної діри. Раніше дослідження були обмежені сферичною симетрією, що не дозволяло виявити нестабільність. Комп’ютерні симуляції показали два сценарії:
- поглинання скалярного поля чорною дірою;
- поділ, коли чорна діра віддаляється від поля.
При поділі чорна діра залишає бозонну зорю — об'єкт без горизонту подій, утримуваний гравітацією.
Вплив на сценарій має компактність скалярного поля: щільніші структури частіше поглинаються, тоді як менш компактні — схильні до поділу. Модель є теоретичною і потребує електричного заряду чорної діри, що є малоймовірним для астрофізичних чорних дір. Автори дослідження планують дослідити роль обертання чорної діри замість електричного заряду.
Процес поділу може залишати сигнал у вигляді гравітаційних хвиль, відмінний від сигналів злиття чорних дір. Дата публікації новини — 30 вересня о 15:05.
Це дослідження є важливим кроком у розумінні еволюції чорних дір та їх взаємодії зі скалярними полями, що може мати значні наслідки для теоретичної фізики та астрофізики. Подальші експерименти можуть підтвердити або спростувати моделі, запропоновані авторами, а також допомогти знайти нові способи вивчення космічних об'єктів через виявлення гравітаційних хвиль, що виникають під час подібних процесів.
Дослідження волохатих чорних дір відкриває нові горизонти в астрофізиці, проте не менш значущими є й питання про вплив мандрівних чорних дір на еволюцію Всесвіту. Ці об'єкти можуть не лише формувати структуру космосу, а й залишати сліди у вигляді гравітаційних хвиль, що потребує подальшого вивчення.