Черные дыры сложнее, чем мы думали
Согласно новому исследованию, в котором впервые предполагается, что эти загадочные объекты могут оказывать давление на окружающую среду, черные дыры могут быть более сложными, чем думали ученые.
Известные своей чрезвычайно мощной гравитационной силой, которая всасывает все, что находится поблизости, черные дыры изначально считались полностью инертными.
В 1974 году известный космолог Стивен Хокинг обнаружил, что эти сверхплотные объекты на самом деле излучают тепловое излучение. Новое открытие, сделанное группой ученых из Университета Сассекса, Великобритания, теперь намекает на еще более сложную природу этих огромных космических стоков.
Астрономы Ксавье Кальме и Фолкерт Кейперс пришли к выводу, что черные дыры оказывают давление, когда они изучали изменения гравитационных сил, вызванные поведением квантовых частиц на краю черных дыр, а также энтропию или доступную энергию этой системы.
Когда они снова и снова проводили свои вычисления, появлялась дополнительная цифра, которой у них не было объяснения. В конце концов они пришли к выводу, что эта неучтенная переменная должна отражать давление. «Наше открытие, что черные дыры Шварцшильда [статические черные дыры без электрического заряда и углового момента] имеют давление, а также температуру, даже более захватывающее, учитывая, что это было полной неожиданностью», — Ксавье Кальме, профессор физики в Университете Сассекса и один из авторов нового исследования, говорится в заявлении.
«Я рад, что исследования квантовой гравитации, которые мы проводим в университете Сассекса, способствовали более широкому пониманию научными сообществами природы черных дыр». По словам Калмета, давление, оказываемое черной дырой, довольно незначительно. Тем не менее, его существование может помочь ученым лучше понять поведение черных дыр и то, как они сочетаются с довольно несовместимыми принципами квантовой механики, термодинамики и гравитации.
«Если рассматривать черные дыры только в рамках общей теории относительности, можно показать, что у них есть сингулярность в их центрах, где законы физики, как мы их знаем, должны нарушаться», — сказал Калмет. «Есть надежда, что, когда квантовая теория поля будет включена в общую теорию относительности, мы сможем найти новое описание черных дыр».
Фолкерт Кейперс, доктор наук в школе математических и физических наук в Университете Сассекса и второй автор статьи, добавил: «Приятно работать над открытием, которое способствует нашему пониманию черных дыр».
Наш результат таков. это следствие передовых исследований квантовой физики, которые мы проводим в Университете Сассекса, и оно проливает новый свет на квантовую природу черных дыр ».
