Черная дыра может клонировать себя - исследование

Ученые предполагают, что черная дыра, вращающаяся на пределе допустимой скорости, теоретически способна разделиться на два отдельных объекта. Обнаружить возможные свидетельства этого необычного процесса исследователи рассчитывают с помощью телескопов, наблюдающих за источниками гамма-излучения.

Об этом сообщает портал Interesting Engineering.

Основным препятствием для распада черных дыр считается энтропия. У невращающейся черной дыры она пропорциональна квадрату массы. Поэтому разделение одного объекта на две меньшие черные дыры с той же суммарной массой привело бы к снижению общей энтропии, что противоречит второму закону термодинамики.

Однако вращение меняет зависимость между массой, угловым моментом и энтропией. По мнению исследователей, при почти предельной скорости вращения могут возникнуть условия, при которых разделение черной дыры на два объекта станет возможным.

Даже при почти максимальной скорости вращения черной дыры для ее разделения необходимо, чтобы возникшие фрагменты получили достаточно энергии и импульса для удаления друг от друга. В противном случае они могут вновь объединиться. Это существенно сужает круг условий, при которых подобный процесс теоретически возможен.

В случае распада горизонт событий — граница, за пределами которой свет не может покинуть черную дыру, — разделится на два самостоятельных горизонта. В структуре пространства-времени это будет напоминать развилку, похожую на две штанины.

Ученые также изучили альтернативные модели гравитации, выходящие за рамки общей теории относительности Эйнштейна. Некоторые из них предполагают существование дополнительных пространственных измерений, в которых объекты, напоминающие черные дыры, могут терять устойчивость и распадаться. При определенных условиях такой процесс способен быть энергетически и термодинамически выгодным, особенно если один из образовавшихся фрагментов значительно меньше другого.

Исследователи пока не могут определить, насколько вероятен такой сценарий: многое зависит от того, как гравитация ведет себя за пределами классической теории относительности Эйнштейна. По их оценкам, к распаду могут быть более склонны небольшие первичные черные дыры, возникшие на ранних этапах существования Вселенной, а не крупные объекты астрофизического происхождения.

Ранее "Курсор" писал, что ранее астрономы полагали, что различия в излучении черных дыр объясняются исключительно углом наблюдения и что речь идет об одинаковых объектах. Однако выяснилось, что они могут находиться на разных стадиях своего жизненного цикла.