Ученые нашли способ, позволяющий двум черным дырам вращаться вокруг друг друга вечно, не сталкиваясь

Ученые нашли способ, позволяющий двум черным дырам вращаться вокруг друг друга вечно, не сталкиваясь
Фото из открытых источников
Вопреки общепринятому мнению, пара черных дыр может существовать в идеальных парах, не приводя к катастрофическому слиянию, показывают новые исследования. Все, что для этого нужно, — это доза космического расширения.
 
Астрономы уже давно предполагали, что двум черным дырам, которые вращаются близко друг к другу, всегда суждено стать одной в результате катастрофического слияния, охватывающего тысячелетия. Новое исследование показывает, что это не всегда так.
 
В исследовании физики обнаружили, что теоретически две черные дыры могут оставаться на фиксированном расстоянии друг от друга благодаря тому, что их взаимное гравитационное притяжение идеально уравновешивается скоростью расширения Вселенной.
 
«На расстоянии пара черных дыр, притяжение которых компенсируется космическим расширением, будет выглядеть как одна черная дыра», — сказал соавтор исследования Оскар Диас, физик из Университета Саутгемптона в Великобритании. «Возможно, будет трудно определить, одна ли это черная дыра или пара».
 
Команда сообщила о своих выводах в журнале Physical Review Letters. Они демонстрируют, что две черные дыры могут быть тонко сбалансированы, несмотря на традиционные теории, предсказывающие обратное, указывая на «логическую несогласованность в доказательстве одной теоремы и ограничивающее предположение в другой.
 
Одним из ключевых предположений в этих теоремах является то, что область вокруг пар черных дыр пуста. Однако, согласно стандартной модели космологии — нашему нынешнему лучшему описанию Вселенной — темная энергия заставляет Вселенную расширяться с ускорением. Эту темную энергию иногда считают эквивалентом загадочной космологической постоянной в общей теории относительности.
 
В новом исследовании Диас и его коллеги показывают, что две черные дыры могут быть расположены так, что их взаимное гравитационное притяжение компенсируется ускорением, обусловленным космологической постоянной. «Если эти черные дыры устроены правильно, они будут находиться в нестабильном равновесии, подобно ручке, балансирующей на заостренном конце. Любое нарушение разрушит этот идеальный баланс», — объясняют ученые.
 
Две черные дыры могут удерживаться на фиксированном расстоянии, если их гравитационное притяжение (красные стрелки) компенсируется космическим расширением (синие стрелки), связанным с космологической постоянной.  Такая ситуация будет имитировать одиночную черную дыру для далеких наблюдателей.
 
Физики говорят, что шаткий баланс можно сделать более стабильным, если черные дыры вращаются. Например, гравитационное притяжение двух таких одинаковых черных дыр, вращающихся в противоположных направлениях, могло бы быть уравновешено их спинами, хотя эта возможность еще не доказана.
 
В исследовании рассматривалась только пара статических черных дыр, поэтому последующие исследования должны выяснить, насколько стабильными могут быть вращающиеся черные дыры.
 
«Наша теория доказана для пары статических черных дыр, но мы считаем, что ее можно применить и к вращающимся», — сказал соавтор исследования Хорхе Сантос, профессор теоретической физики Кембриджского университета в Англии. «Кроме того, кажется правдоподобным, что наше решение может быть справедливым для трех или даже четырех черных дыр, открывая целый ряд возможностей».

Источник
Оцените статью
Сitycelebrity