Эти странные теоретические искажения пространства-времени выявили физики. Топологические солитоны могут прятаться по всей Вселенной, а если бы их обнаружили фактически, это продвинуло бы вперед наше понимание квантовой физики. Обо всем этом говорится в новом исследовании, опубликованном в Physical Review D.
Также интересно Украинская миксология: какая она по вкусу и почему ею увлекается весь мир
Искривление пространства времени может маскироваться под черные дыры
Честно говоря, черные дыры достаточно разочаровали любителей космоса, когда их природа стала более или менее понятной. Общая теория относительности Эйнштейна предусмотрела их существование, астрономы знают, как они образуются, и как работают:
- Массивная звезда разрушается под собственным весом, а гравитация продолжает притягивать все, пока все вещество звезды не сожмется в нескончаемо крошечную точку – сингулярность.
- Вокруг нее расположен горизонт событий, невидимый предел, обозначающий край черной дыры. Все, что пересекает горизонт событий, никогда не сможет выбраться оттуда.
Но главная проблема в том, что точки с нескончаемой плотностью не могут существовать. То есть мы понимаем, что сингулярность должна быть объяснена чем-то более разумным, но мы не знаем еще, чем именно.
Здесь речь о чрезвычайно сильной гравитации в чрезвычайно малых масштабах – так называемой квантовой гравитации. На сегодня мы не имеем в науке жизнеспособной квантовой теории гравитации, но – есть несколько кандидатов.
- Одним из таких является теория струн – модель, которая предполагает, что все частицы, из которых построены наша вселенная, на самом деле состоят из крошечных вибрирующих струн.
- Теория струн предсказывает также существование дополнительных измерений, которые сворачиваются сами в себе в непостижимо малых масштабах – настолько малых, что мы не можем утверждать их существование.
Черная дыра сдувает материал мощными струями / Изображение ESA
Так вот, это вышеупомянутое сворачивание может привести к появлению очень интересных объектов.
- В новом исследовании ученые предположили, что здесь может идти речь об определенных дефектах, подобных морщинам, которые невозможно вывести из рубашки, сколько бы вы их не гладили.
- Такие дефекты были бы стабильными, постоянными несовершенствами в структуре пространства-времени – топологическими солитонами. И вот они будут во многом иметь признаки вида и поведения черных дыр.
Исследователи изучали, как будут вести себя лучи света во время прохождения вблизи одного из этих солитонов. Они обнаружили, что солитоны влияют на свет почти так же, как и черная дыра. Свет будет огибать солитоны и образовывать стабильные орбитальные кольца, а солитоны будут отбрасывать тени.
Но при приближении мимикрия разоблачилась бы. Топологические солитоны не являются сингулярностями, поэтому у них нет горизонтов событий. То есть ты мог бы подойти к солитону сколь угодно близко, и всегда мог бы покинуть его.
Но как отличить настоящую черную дыру от искажения пространства-времени, которое притворяется черной дырой? Что ж, к сожалению, у нас нет черных дыр, достаточно близких, чтобы можно было в них покопаться. Поэтому мы можем полагаться только на наблюдение за далекими объектами. Но наука не стоит на месте. И кто знает...