Фізик висунув сенсаційну теорію про те, що чорні діри можуть бути зовсім не чорними. І що це взагалі не діри

Деякі вчені вважають, що розгадка таємниці сингулярності дозволить нам якось розв’язати одне з головних завдань сучасної фізики — об'єднати загальну теорію відносності та квантову механіку.

Перша теорія описує навколишній простір-час, а також пояснює взаємодію всіх об'єктів у Всесвіті за допомогою гравітації. Це працює у «великому» світі планет і зірок, проте елементарні частинки — основа нашого світу — не піддаються гравітації. Для них існує окремий світ — квантова механіка, яка описує взаємодію елементарних частинок за допомогою відразу трьох показників — електромагнітної та сильної/слабкої ядерної взаємодії.

Однак сингулярність відрізняється від решти Всесвіту тим, що в ній гравітація незбагненним для науки способом впливає на мікрочастинки нарівні з рештою трьох сил. Серед інших, над цією проблемою працював Стівен Хокінґ, а випромінювання чорних дір, що отримало назву «випромінювання Хокінга», може стати основою для подальших досліджень. Докладніше про це можна прочитати в цьому матеріалі.

Проте ми маємо одну проблему. Досі вчені не спостерігали жодної сингулярності — фактично це залишається гіпотетичним об'єктом, якого насправді може і не бути. Відповідно до принципу космічної цензури, сформульованого Нобелівським лауреатом Роджером Пенроузом, «природа не терпить голої сингулярності». Все, що ми знаємо про наш світ, говорить нам про те, що математика якимось чином працює так, що відкидає існування сингулярності у нашому Всесвіті, а матерія не здатна колапсувати у нескінченно малу точку.

Чим теоретично можна замінити чорну діру?

Зараз рано стверджувати, що ми зрозуміли природу чорних дір, незважаючи на величезну кількість досліджень, які вивчають їхні властивості. Рано чи пізно нам доведеться зіткнутися із загадкою центру чорної діри та визначити, що ж міститься всередині неї.

Фізики обійшли цей парадокс, створивши планківську зірку — гіпотетичний астрономічний об'єкт, що зовні має вигляд чорної діри. Відрізняється він тим, що в середині міститься не сингулярність, а надзвичайно щільне ядро матерії, стиснуте до найменших можливих масштабів — планківської довжини. Це приблизно в 100 трильйонів разів менше за протон, одну з найменших відомих нам частинок.

Головна відмінність, яка у нас з’являється — планківська зірка не має горизонту подій. Об'єкт зберігав би потужне гравітаційне поле, однак не було б чітко визначеної межі, де гравітаційне тяжіння перевищувало б швидкість світла, як і відбувається з горизонтом подій чорної діри. Це дало б можливість вирішити безліч парадоксів, пов’язаних з тим, як працюють матерія та енергія поблизу чорних дірок.

Фізик Ігор Нікітін з Інституту наукових алгоритмів та обчислень ім. Фраунгофера у своїй статті припускає, що планківські зірки могли б пояснити природу темної матерії та швидких радіосплесків.

На відміну від звичайної матерії, темну матерію ми не можемо ні побачити, ні оцінити її склад, ні описати її властивості, адже вона не відбиває і не випромінює світло — фактично ніяк не взаємодіючи з ним. Саме тому ця речовина й отримала свою темну назву. Проте вчені досі не можуть пояснити її природу, звідки вона взялася і що підтримує її існування.

Нікітін вважає, що, на відміну від чорних дір, планківські зірки можуть бути джерелом випромінювання «темних» частинок.

Також його теорія може пояснити загадку швидких радіосплесків — коротких та інтенсивних спалахів, які за кілька тисячних часток секунди можуть виробити стільки енергії, скільки Сонце виробляє за цілий день. Вчений припускає, що джерелом подібних радіосплесків може бути падіння астероїда в ядро планківської зірки.

Ідея вченого навряд чи активно підтримуватиметься науковою спільнотою, адже вона не пояснить багато з подій, за якими спостерігають. Однак його гіпотеза показує, що нестандартне мислення може забезпечити потенційні рішення, здавалося б, загадок, які не розв’язуються.