Нет никакого ада. Немецкий ученый выдвинул сенсационную теорию о черных дырах и темной материи
Научпоп14 апреля 2021, 20:02
И природу которой мы до сих пор не можем понять.
Согласно общепринятой теории темная материя составляет около 85% от всей материи во Вселенной. Однако, что такое темная материя, и откуда она берется мы до сих пор не понимаем.
Многие ученые пытались так или иначе увязать различные гипотезы о темной материи с другим загадочным космическим явлением — черными дырами.
О последних мы знаем довольно много (или думаем, что знаем). Например, уже не подлежит сомнению, что черные дыры обладают чудовищной гравитацией, искривляют пространство-время, не отпускают свет
Однако, мы все равно не можем точно сказать, откуда берутся черные дыры и какова их функция во Вселенной.
Их роль в разных гипотезах колеблется от порталов в другие измерения до врат Ада в чистом виде.
Новая теория предлагает ответы на вопросы о темной материи и черных дырах, связывая их между собой. Черные дыры — на самом деле, никакие не дыры. Это звезды, ядра которых состоят из некоей экзотической материи, из-за чего они излучают в пространство темную материю, являясь ее источниками во Вселенной.
Черные дыры это — темные звезды?
Автором новой теории является Игорь Никитин, немецкий физик русского происхождения, работающий в Институте алгоритмов и компьютерных наук Фраунхофера в Бонне.
Его исследование о черных дырах опубликовано на сервере препринтов ArXiv.
В своей работе Никитин обращается к главным недостаткам общепринятой теории о черных дырах.
Она гласит, что черные дыры представляют собой сгустки материи столь чудовищно плотной и массивной, что гравитация становится сильнее скорости света. Физики считают, что в центре каждой черной дыры должна находиться так называемая точка сингулярности. Она формирует «горизонт событий», через который наружу не может проникнуть ничто, включая свет. Здесь нарушаются законы физики. Отсюда, собственно, и произошло название «черная дыра».
Главная проблема связана с тем, что эта самая сингулярность совершенно невозможна с точки зрения современной физики. Мы просто не можем дать разумное объяснение тому, как колоссальные объемы материи могут объединиться в столь маленькую точку столь чудовищной массы.
Выходом из ситуации может быть теория о темных звездах.
Снаружи они выглядят так же, как черные дыры, что сразу же может примирить новую гипотезу с существующими астрономическими данными.
Подпишитесь на NV Премиум и читайте без ограничений
Нам необходима ваша поддержка, чтобы заниматься качественной журналистикой
Внутри у такой звезды должна быть чрезвычайно плотное (но не бесконечно плотное — это важно!) ядро материи.
Теория, которая объясняет возможность такого явления, уже существует. Речь идет о ядре Планка — название заимствовано от единицы измерения «длина Планка», которая обозначает расстояние 100 триллионов раз меньше, чем протон.
Поскольку речь не идет о сингулярности, то нет и никакого «горизонта событий», предполагает Никитин. Вместо этого темная звезда, все же обладающая чудовищной массой, создает гравитационный колодец.
Свет, излучаемый такой звездой, в этом гравитационном колодце будет сильно растянут, значения так называемого «красного смещения» станут невероятно большими.
Тут нужно на секунду остановиться и пояснить, что красным смещением в астрофизике называют явление, при котором длина волны электромагнитного излучения для наблюдателя увеличивается относительно длины волны излучения, испущенного источником. А порой красным смещением называют ту безразмерную величину, которая характеризует изменение длины волны при данном явлении.
«В результате увеличения значений красного смещения такая звезда для стороннего наблюдателя будет выглядеть как черная дыра», — утверждает Никитин.
Допустим, темные звезды существуют, почему это важно?
По мнению Никитина, теория о темных звездах позволяет по новому взглянуть на феномен темной материи.
В свое время разговоры о темной материи начались, когда астрономы заметили, что вращение звезд в отдаленных галактиках было слишком быстрым, учитывая то количество материи, которое можно было разглядеть.
С тех пор ученые пришли к выводу, что около 85% материи во Вселенной являет собой именно темная материя, которую мы не можем увидеть. И мы даже не понимаем, откуда она берется.
Никитин предполагает, что ее источником могут быть как раз темные звезды.
По его мнению, если черные дыры содержат не точки сингулярности, а ядра Планка, то они могут излучать в пространство потоки частиц. И это может быть таки темная материя.
Никитин идет даже чуть дальше в своих смелых предположениях. По его мнению, темная материя может представлять собой вовсе не некую загадочную субстанцию, а может попросту состоять из хорошо известных нам частиц, которые «поставлены в необычные условия».
Например, это могут быть обычные частицы света — фотоны, красное смещение которых сдвинуто до таких значений, что наши телескопы просто не могут их увидеть, предполагает Никитин.
К примеру, речь может идти о длине волны в четыре световых дня, как расстояние от Солнца до Плутона, говорит ученый.
Масса таких фотонов невелика, но они могут присутствовать во Вселенной в таком чудовищном количестве, что это объясняет те аномалии в движении звезд и галактик, которые и заставили ученых задуматься о существовании темной материи, заключает Никитин.
По мнению обозревателя LiveScience Пола Суттера, пока рано называть это работу триумфом. Существует множество других признаков существования темной материи, помимо движения галактик. И пока не ясно, что за экзотическая материя может находиться в ядрах гипотетических темных звезд.
Однако, Суттер уверен, что именно такие работы, как эта, показывают те смелые методы научного мышления, которые могут помочь нам понять природу черных дыр и других загадочных явлений во Вселенной.
Ранее НВ Техно писал о том, что немецкий астрофизик Хайно Фальке, руководивший командой, первой получившей фото черной дыры, высказал предположение о том, что наука вряд ли когда-либо позволит дать ответы на фундаментальные вопросы бытия. В том числе и на вопрос о том, чем являются черные дыры.