Вращающаяся на пределе скорость чёрная дыра может теоретически распасться на две части

Возможность деления чёрных дыр в теоретической физике

Как сообщает НВ — Техно: Учёные выдвинули гипотезу о том, что чёрная дыра, вращающаяся близко к максимально допустимой скорости, способна разделиться на две меньших. Эта идея рассматривается в рамках альтернативных моделей гравитации, которые выходят за пределы общепринятой теории относительности Эйнштейна. На сегодняшний день подобное деление остаётся чисто теоретическим предположением, не подтверждённым наблюдениями, и возможно лишь при строго определённых условиях.

Как правило, чёрные дыры сливаются, образуя более массивные объекты. Однако для сценария распада требуется экстремально быстрое вращение первичной чёрной дыры. При этом сформировавшиеся фрагменты должны обладать достаточным запасом энергии и импульсом, чтобы разойтись в пространстве. В процессе деления меняется структура горизонта событий, что можно описать с помощью топологии, напоминающей форму «парных штанов». Энтропия неподвижной чёрной дыры пропорциональна квадрату её массы, но вращение влияет на взаимосвязь массы, углового момента и энтропии.

Научные исследования и их значение для астрофизики

Статья, опубликованная в журнале Physical Review D, подчёркивает, что в теориях с дополнительными пространственными измерениями некоторые аналоги чёрных дыр могут терять стабильность и распадаться на части. Термодинамически выгодным такой распад становится, если один из образовавшихся фрагментов заметно меньше другого. Вероятность разделения зависит от механизмов гравитационного взаимодействия, выходящих за рамки классической теории Эйнштейна. Предполагается, что первичные чёрные дыры в ранней Вселенной могли быть более склонны к подобным процессам, чем современные крупные астрофизические объекты.

Опосредованные следы деления возможно обнаружить с помощью наблюдений. В частности, гамма-телескоп Fermi-LAT способен зафиксировать излучение, связанное с микроскопическими фрагментами чёрных дыр, возникшими при их слияниях.

Франческо Саннино

Понимание потенциала распада чёрных дыр может значительно изменить представления о структуре Вселенной и основах гравитации. Подтверждение таких моделей откроет новые направления в астрофизике, включая изучение первичных чёрных дыр и их эволюционных путей. Современные методы наблюдений и технологии позволят глубже исследовать эти процессы и раскрыть тайны самых загадочных объектов космоса.

Исследование, посвященное делению черных дыр, перекликается с недавними находками, касающимися нестабильных «волосатых» черных дыр. Физики предложили две гипотезы о том, как такие объекты могут развиваться и трансформироваться в бозонные звезды. Узнать больше о возможных сценариях эволюции этих загадочных космических объектов можно в нашей статье о нестабильных черных дырах.