Фізики нарешті знайшли спосіб відрізнити екстремальні чорні діри
У 1960-х і 70-х роках фізики Якоб Бекенштейн і Джон Уілер трохи розбиралися в математиці і вирішили, що чорні діри «не мають волосся».
Це, здавалося б, химерне твердження могло викликати у деяких сумнів, чи беруть участь вчені в наркотиках, синонімічних з епохою, але вони не говорили про волосся в традиційному сенсі «речі на маківці голови».
Або, ну, давайте просто пояснимо.
Волосся часто використовуються, щоб описати, як людина виглядає — він блондинка, вона брюнетка. Але Бекенштейн і Уілер визначили, що у чорних дір не було того, що вчені могли б використовувати для опису їх зовнішнього вигляду.
Всі чорні діри, згідно з давньою теорією, є трьома спостерігаються характеристиками, визначеними загальною теорією відносності Альберта Ейнштейна: маса, момент імпульсу і електричний заряд. Гравітаційне тяжіння чорної діри захоплює все, що може бути корисно для диференціації однієї чорної діри від іншої того ж типу.
Іншими словами, дует визначив, що у феномена «немає волосся», і це дійсно ускладнює пошук будь-якої інформації про історію або походження окремої чорної діри.
Це змінилося у 2018 році, коли команда під керівництвом вчених з Кембриджського університету виявила, що крайні чорні діри, що володіють максимально можливим електричним зарядом, дійсно мають кілька властивостей, які дослідники можуть використовувати, щоб відрізняти їх один від одного. Але всі інші типи чорних дір залишалися «лисими» — досі.
15 листопада команда каліфорнійського Theiss Research опублікувала статтю в журналі Physical Review Research, присвячену росту волосся в майже екстремальних чорних дір.
«У фільмі "Міжзоряний" чорна діра монстра майже екстремальна», — сказав дослідник Ліор Бурко в прес-релізі. «Ми хотіли подивитися, чи є у Гаргантюа волосся».
Провівши інтенсивне в обчислювальному відношенні моделювання, команда визначила, що два типи чорних дір — майже екстремальні чорні діри Рейсснера-Нордстрема і майже екстремальні чорні діри Керра — можуть виростити «волосся» так само, як екстремальні чорні діри.
Але це не довго.
«Майже екстремальні чорні діри можуть прикидатися, що вони екстремальні тільки так довго», — сказав Бурко. «Але з часом їх неекстремальному стає очевидною. Майже крайні чорні діри, які намагаються відростити волосся, втратять їх і знову стануть лисими».
Астрофізикам, можливо, не доведеться дуже довго чекати, щоб побачити «волосся» на майже екстремальній чорній дірі в реальному житті.
На початку 2030-х років Європейське космічне агентство планує запустити три космічних корабля в складі космічної антени лазерного інтерферометра для виявлення гравітаційних хвиль чорних дір — і, як сказав Бурко в прямому ефірі Live Science, є шанс, що проєкт зможе виявити «волосся».
Джерела: Live Science
