Насправді чорні діри можуть бути «замороженими зірками».
Ізраїльські вчені з Університету Бен-Гуріона дійшли висновку, що чорні діри можуть бути екзотичними квантовими об’єктами, названими «замороженими зірками». Дослідження опубліковано в науковому журналі Physical Review D.
За словами фахівців, «заморожені зірки» являють собою надкомпактні астрофізичні одиниці, які імітують спостережувані властивості чорних дір. При цьому у них немає сингулярності – точки нескінченної щільності в центрі. Це вирішує суперечність між загальним правилом фізики, згідно з яким нескінченності не можуть існувати в природі.
Класична модель чорної діри, вперше описана в 1916 році, описує чорні діри як такі, що мають дві ключові особливості: сингулярність, де зосереджено всю масу, та горизонт подій – межу, через яку ніщо, навіть світло, не може вирватися.
Але ця модель стикається із серйозною проблемою через квантову механіку. У 1970-х роках видатний фізик Стівен Гокінг відкрив, що квантові ефекти поблизу горизонту подій мають призводити до створення частинок із вакууму простору, процес, відомий як випромінювання Гокінга. Це випромінювання змусило б чорну діру поступово втрачати масу і в кінцевому підсумку повністю випаруватися.
Парадокс виникає через те, що це випромінювання, мабуть, не несе ніякої інформації про матерію, яка спочатку утворила чорну діру.
Якщо чорна діра повністю випаровується, ця інформація, імовірно, втрачається назавжди, порушуючи принципи квантової механіки, які диктують, що інформація повинна зберігатися. Суперечність відома як парадокс втрати інформації, і вона стала однією з найзначніших проблем у теоретичній фізиці.
У новому дослідженні автори виявили, що якщо чорні діри насправді є дуже компактними об’єктами, які складаються з наджорсткої матерії, то вони не колапсують у нескінченно щільні точки та мають розмір, що трохи перевищує розмір звичайного горизонту подій, що не дає змоги останньому сформуватися.
Хоча модель «замороженої зірки» є потенційним вирішенням парадоксів, пов’язаних із традиційними чорними дірами, вченим ще належить перевірити її експериментально.