Згідно з отриманими даними, чорні діри насправді являють собою гігантські пухнасті грудки, а не “тунелі”, як уявлялося раніше.
Дослідження, проведене фізиками Університету штату Огайо, повинно покласти край суперечкам про відомий інформаційний парадокс Стівена Хокінга, який припускав, що будь-які дані, що потрапляють в чорну діру, ніколи не можуть її покинути. Цей висновок узгоджувався з законами термодинаміки, але суперечив фундаментальним законам квантової механіки.
«З теорії струн ми знаємо, що вся маса чорної діри не втягується в центр. Чорна діра намагається стиснути все до точки, але потім частинки витягуються в ці струни, а вони, в свою чергу, починають розтягуватися і розширюватися, перетворюючи дірку в пухнастий клубок», — розповів провідний автор дослідження і професор фізики Самір Матур.
Матур опублікував дослідження ще в 2004 році, припустивши, що чорні діри схожі на дуже великі і брудні клубки пряжі, які стають більше і брудніше в міру того, як в них всмоктуються нові об’єкти.
“Чим більша чорна діра, тим більше енергії йде всередину, і тим більше стає пухнастий клубок”, – зазначив Матур.
Дослідження 2004 року показало, що теорія струн — фізична теорія, яка стверджує, що всі частинки у Всесвіті складаються з крихітних вібруючих струн — може бути рішенням парадоксу Хокінга. При такій структурі пухнастої грудки отвір випромінюється, як будь-яке нормальне тіло, і ніякої загадки немає.
Після дослідження Матура 2004 року та інших подібних робіт “багато людей думали, що проблема вирішена”.
«Але насправді багатьох вчених турбувало те, що з фізичної точки зору вся структура чорної діри змінилася», — уточнив фізик.
Дослідження останніх років намагалися примирити висновки Хокінга зі старим уявленням про діру, згідно з якою її можна представити як «порожній простір з усією масою в центрі». Одна теорія – “парадигма тунелю” – припускала, що все, що входить в чорну діру, може з’явитися в іншому місці, просторі і часі. Але ця гіпотеза вимагає від чорної діри низькоенергетичного випромінювання по її краях.
Нове дослідження Матура довело так звану “теорему ефективних невеликих поправок”, яка показує, що якби чорні діри дійсно представляли собою “тунелі”, то випромінювання з їх боку виглядало б явно не таким, яким його бачать астрономи.
“У кожній з цих версій, пропонованих в рамках уявлення про діру як про “тунель”, ми знайшли фізичні невідповідності. Гіпотеза “тунелю «передбачає» порожню” чорну діру, маса якої зосереджена в центрі. А доведені нами теореми передбачають неможливість такої структури”, – зазначив вчений.