У черных дыр есть волосы. Ученые нашли решение для знаменитого парадокса Хокинга — это может изменить физику, которую мы знаем

Однако на самом деле звезды, из которых образуются черные дыры, абсолютно разные. Сейчас ученые не могут получить информацию о «материнской» звезде от самой черной дыры, однако эта информация должна где-то существовать — проблема только в том, как ее достать. В последние годы своей жизни Стивен Хокинг работал над решением этой проблемы — именно поэтому парадокс, о котором пойдет речь ниже, получил его имя.

В своих работах знаменитый ученый утверждал, что черные дыры не только поглощают материю, но и медленно «сдуваются», выпуская в открытый космос радиацию. Хокинг утверждал, что это термальный эффект, зависящий исключительно от массы черной дыры; в конце концов, это излучение также получило имя ученого.

Фактически, когда черные дыры «испаряются» таким образом, они уничтожают всю информацию о создавших их звездах. При этом излучение одной черной дыры не отличается от излучения другой, получить какую-либо информацию о звездах, из которых образовались два разных объекта, невозможно. Это противоречит правилам квантовой физики, согласно которым информация не может быть уничтожена, а конечное состояние объекта всегда может подсказать нам его состояние на этапе зарождения. Это явление назвали информационным парадоксом Хокинга, а его решение, как считается, приведет ученых к истинной квантовой теории гравитации.

Исследование, недавно опубликованное в журнале Physics Letters B, может стать «последним гвоздем в гроб парадокса», утверждает ведущий автор исследования Ксавьер Калмет, профессор физики в Университете Сассекс в комментариях для издания LiveScience. Он предложил идею, как мы можем «трансформировать» излучение Хокинга, сделав его «нетепловым», что позволит ученым в будущем получать информацию от черных дыр об их зарождении и эволюции.

В своей работе команда астрофизиков прошлась по расчетам Хокинга, учитывая эффекты квантовой гравитации — то есть того, что такое гравитация с точки зрения квантовой физики. У легендарного ученого такой возможности не было, ведь тогда идеи квантовой гравитации не были столь развиты.

По словам Калмета, эти новые поправки не значительны, однако они имеют «решающее значение» для испарения черной дыры. Ученые заметили, что применение эффектов квантовой гравитации может сделать излучение черных дыр нетепловым, что гипотетически позволяет ученым подробнее изучать черные дыры и узнавать звезды, из которых они образовались.

В своей предыдущей работе исследовательская команда Калмета предложила идею «квантовых волос» черных дыр в виде уникального квантового отпечатка в окружающих их гравитационных полях. Это было довольно абстрактное понятие, интересное с точки зрения науки, однако почти неприменимое на практике. Теперь же ученые определили точное физическое явление, с помощью которого информация выходит из черной дыры (излучение Хокинга), и как ее может получить посторонний наблюдатель.

Пока это невозможно, ведь прибора, который был бы достаточно чувствительным для измерения излучения Хокинга, пока не существует. Однако их работа открывает сразу несколько путей: во-первых, со временем наши технологии позволят создать прибор, который мог бы улавливать излучение Хокинга; во-вторых, теперь ученые могут лучше моделировать черные дыры в лабораториях, фактически копируя реальные показатели для предсказания излучения Хокинга и оценить возможность получения информации от этого процесса.