Фото: Museums Victoria
Физика

У черных дыр нет «файерволов», но есть «короны»

Черные дыры – самые загадочные объекты во Вселенной. Ученые до сих пор плохо понимают, как они устроены и что происходит с попавшими в них объектами. Два новых исследования приоткрывают завесу тайны. Согласно им, вокруг черных дыр нет огненных колец, своеобразных «файерволов», но есть искажающие свет «короны».

По мнению некоторых физиков, каждую черную дыру окружает «файервол» из высокоэнергетических квантов, которые сжигают все, что оказывается вблизи ее горизонта событий. Однако команда из Университета штата Огайо доказала, что эта идея ошибочна, сообщает Science Daily.

Исследователи смоделировали падение электрона в черную дыру с массой Солнца. Оказалось, что вероятность стлокновения частицы с квантом и ее сгорания пренебрежимо мала.

Причем у более крупных черных дыр она снижается еще сильнее. Необходимые математические вычисления потребовали нескольких месяцев работы. Они были основаны на теории струн — теории, которая позволяет объединить квантовую механику с теорией относительности. Работа ученых позволяет разрешить информационный парадокс Хокинга, озвученный знаменитым астрофизиком в 1975 году. Согласно нему, черные дыры уничтожают попавшую в них информацию, что противоречит законам квантовой механики.

Другое исследование обнаружило вокруг черной дыры неизвестную ранее структуру. Ученые из Швеции и Японии изучали взаимодействие гравитации и материи в системе Cygnus X-1, которая состоит из черной дыры и вращающейся вокруг нее звезды. Эта система — один из самых мощных источников рентгеновского излучения в видимой части Вселенной. Однако свойства материи, которая его испускает, до сих пор были неизвестны.

Для изучения Cygnus X-1 исследователи воспользовались новой методикой, известной как рентгеновская поляриметрия. Свет, исходящей от звезды, проанализировали с помощью прибора, установленного на воздушном шаре.

Оказалось, что вокруг черной дыры расположена широкая «корона» из вещества, которая рассеивает идущее от звезды излучение. Ранее такие структуры были неизвестны. 

Изучение черных дыр позволяет ученым лучшем понять фундаментальные законы природы. Например, наблюдая за сверхмассивной черной дырой в центре Млечного Пути, исследователи нашли новые подтверждения теории относительности Альберта Эйнштейна. Как и предсказывает теория, гравитация черной дыры смещала свет в красную часть спектра.