Теоретические модели указывают на наличие пятого измерения в первичных чёрных дырах

Идея первичных чёрных дыр

Как сообщает НВ — Техно: Современные теоретические разработки предполагают, что первичные чёрные дыры, сформировавшиеся вскоре после Большого взрыва, могут обладать дополнительным, пятым пространственным измерением. Согласно этим моделям, гравитация распространяется не только в привычных четырёх измерениях, но и в так называемое 'тёмное' дополнительное измерение. Исследование, возглавляемое Луисом Анчордоки из колледжа Лемана (США), детально рассматривает свойства таких чёрных дыр в контексте новой теории.

Особенности и происхождение первичных чёрных дыр

Первичные чёрные дыры (PBH) отличаются от обычных тем, что они не образовались из коллапса массивных звёзд. В рамках теории, обычное вещество сосредоточено в четырёхмерной «бране» - пространстве с тремя пространственными и одним временным измерением. При этом гравитационное взаимодействие может выходить за пределы этой браны, проникая в дополнительное пятое измерение, размер которого оценивается примерно в 1 микрометр. Для крупных чёрных дыр влияние пятого измерения практически незаметно, но для мелких первичных чёрных дыр оно становится существенным. Если радиус горизонта событий меньше масштаба дополнительного измерения, гравитация начинает распространяться в пятом измерении, превращая объект в пятимерную чёрную дыру.

В работе рассмотрены два возможных сценария возникновения первичных чёрных дыр:

• резкие фазовые переходы в процессе охлаждения ранней Вселенной;
• коллапс космических струн.

Чёрные дыры, появившиеся в результате фазовых переходов, могут испытывать нестабильность по механизму Грегори - Лафлама в четырёхмерном варианте, тогда как те, что образовались из космических струн, могли изначально быть пятимерными. Пятимерные первичные чёрные дыры, скорее всего, дольше сохранялись благодаря замедленному испарению через излучение Хокинга. Некоторые из них могли существовать около 13,8 миллиардов лет - то есть почти столько же, сколько и возраст Вселенной.

Испарение пятимерных чёрных дыр может объяснять регистрацию высокоэнергетических нейтрино, обнаруженных обсерваторией KM3NeT. Согласно гипотезе, пятимерная чёрная дыра излучает частицы в дополнительное измерение, что приводит к появлению нейтрино в четырёхмерном пространстве. Тем не менее, пока что ни существование первичных чёрных дыр, ни пятое измерение не подтверждены экспериментально, а трактовка событий KM3NeT через испарение пятимерной чёрной дыры требует дальнейших исследований. Статья с результатами была опубликована 24 сентября в 10:39.

Эти теоретические предположения способны существенно расширить взгляды на природу гравитации и структуру космоса. Для русскоязычных учёных и студентов это открывает новые перспективы в изучении фундаментальных законов физики и может стимулировать развитие специализированных методов исследования тёмной материи и энергии. Междисциплинарный подход, объединяющий физику, космологию и экспериментальные технологии, становится ключевым в поисках ответов на самые сложные вопросы о Вселенной.

Исследование первичных чёрных дыр открывает новые горизонты в понимании космоса. Например, взаимосвязь между сверхмассивными чёрными дырами и образованием звёзд в галактиках показывает, как гравитация может влиять на эволюцию галактических структур. Эти исследования помогают глубже понять роль чёрных дыр в формировании Вселенной.