Астрофизик собрал версии того, что происходит внутри черной дыры

Пол Саттер, астрофизик, ведущий научно-популярных программ и автор книги «Как умереть в космосе», рассказал о разных версиях происходящего внутри черной дыры.

Сингулярность в центре черной дыры — это абсолютная нейтральная зона: место, где материя сжимается до бесконечно крошечной точки, а все представления о времени и пространстве полностью рушатся. Что-то должно заменить сингулярность, и ученые предлагают различные версии этого, рассказал Пол Саттер в статье на Live Science.

Планковская звезда

Когда материя сжимается под огромным гравитационным весом коллапсирующей звезды, она встречает сопротивление. Дискретность пространства-времени не позволяет материи достичь размера менее длины Планка (около 1,68 x 10^-35 м). Весь материал, который когда-либо попадал в черную дыру, сжимается в шар не намного больше этого. Совершенно микроскопический, но определенно не бесконечно маленький.

Это сопротивление продолжающемуся сжатию в конечном итоге заставляет материал взорваться, делая черные дыры лишь временными объектами. Но из-за экстремальных эффектов замедления времени вокруг черных дыр, с нашей точки зрения, во внешней Вселенной требуются миллиарды, даже триллионы лет, прежде чем они взорвутся.

Гравастар

Еще одна попытка искоренить сингулярность, не опирающаяся на теорию квантовой гравитации, известна как гравастар. Разница между черной дырой и гравастаром в том, что вместо сингулярности гравастар заполнен темной энергией. Темная энергия пронизывает пространство-время, заставляя его расширяться с ускорением. 

Когда материя падает на гравастар, она не может фактически проникнуть за горизонт событий (из-за темной энергии внутри) и поэтому просто висит на поверхности. Но за пределами этой поверхности гравастары выглядят и действуют как обычные черные дыры.

Вращение

Идея единой точки бесконечной плотности исходит из нашей концепции неподвижных черных дыр. Настоящие черные дыры — гораздо более интересные персонажи, особенно когда они вращаются.

Вращение вращающейся черной дыры вытягивает сингулярность в кольцо. И согласно общей теории относительности Эйнштейна, как только вы проходите через сингулярность кольца, вы входите в червоточину и вылетаете через белую дыру (полярная противоположность черной дыры, куда ничего не может войти и материя устремляется со скоростью света) в совершенно новый и захватывающий участок Вселенной.

Ранее астрофизики ответили на шесть занимательных вопросов о черных дырах.