Загадкові космічні монстри: п'ять теорій про чорні діри, які можуть сильно здивувати

Чорні діри є одними з найпотужніших об'єктів у Всесвіті, які досі викликають суперечки серед учених щодо того, що в них відбувається. Вважається, що нічого, навіть світло, не може залишити межі чорної діри. Водночас ці космічні монстри, які іноді мають просто неймовірну масу, стали частиною масової культури. Не в останню чергу завдяки фізику Стівену Гокінгу, а також фантастичним романам і фільмам. Видання Daily Mail представляє 5 найцікавіших теорій про чорні діри, які можуть дуже здивувати.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтеся, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Чорні діри оточені "вогненним кільцем"

У 2019 році вчені змогли вперше зробити знімок надмасивної чорної діри, яка розташована в центрі далекої галактики Месьє 87. Учені описали цей об'єкт як космічного монстра, який у 3 млн разів більший за Землю за розмірами.

На цьому зображенні видно, згідно із заявою вчених, яскраве "вогняне кільце", що оточує чорну діру. Коли чорні діри поглинають речовину, яка перебуває надто близько, у тому числі й зірки, то вони стискають цю речовину в дуже сильно нагрітий диск із газу, що світиться.

На знімку гігантської чорної діри з галактики Месьє 87 видно, що нижня частина "кільця" трохи яскравіша. Справа в тому, що цей газ спрямований у бік Землі. Чорна діра також викривляє світло навколо себе, і це створює круглу тінь.

У чорних дір є "волосся"

Уже покійний Стівен Гокінг припустив, що чорні діри не поглинають абсолютно всю речовину, і деякі дані можуть вирватися з чорної прірви. Згідно з теорією Гокінга, ці дані можуть бути у вигляді частинок із нульовою енергією, або "м'якого волосся", яке перебуває на горизонті подій чорної діри. Теорія передбачає, що ці частинки складатимуться з фотонів і гравітонів, які є субатомними частинками світла та гравітаційної енергії.

Ці квантові частинки можуть захоплювати й зберігати інформацію, отриману від частинок, що падають у чорну діру. Це означає, що хоча частинки, які падають у чорну діру, можуть зникнути, їхня інформація продовжує затримуватися в цьому "м'якому волоссі" з квантових частинок. Хокінг порівняв цей процес зі згорілою енциклопедією, де інформація технічно не буде втрачена, але її буде неймовірно важко відновити. Поки що ця теорія не знайшла свого підтвердження.

Чорні діри випускають фонтани з газу

Могутня гравітація чорної діри означає, що ніщо не зможе вислизнути від неї, якщо підійде близько до обрію подій. Але багато чорних дір насправді оточені скупченням газу та пилу, що кружляють навколо них, як вода в кухонній раковині.

Згідно з дослідженням 2018 року, процес накопичення речовини відбувається в 3 етапи. Спочатку холодний газ утворює диск поблизу площини обертання чорної діри, потім нагрівається доти, доки молекули не руйнуються.

Деякі з цих молекул вилітають вище та нижче за диск, а потім падають униз, утворюючи структуру, схожу на фонтан. Учені припускають, що цей рух створює дугоподібні кільця, що оточують внутрішні стовпи з речовини, які вилітають назовні та сильно нагадують фонтани.

Чорні діри є джерелом темної енергії

У лютому цього року вчені з Імперського коледжу Лондона запропонували нову теорію про чорні діри. За їхніми словами, ці космічні монстри можуть бути джерелами загадкової темної енергії, яка розширює Всесвіт.

Спочатку вчені вважали, що розширення Всесвіту з часом уповільниться, і врешті-решт він почне стискатися під дією власної гравітації. Але 1998 року астрономи виявили, що Всесвіт не просто продовжує розширюватися, а й це розширення прискорюється. Вирішили, що за цим стоїть невидима темна енергія.

Учені провели спостереження за давніми галактиками та виявили, що чорні діри набирають масу так, що це узгоджується з тим, що вони містять енергію вакууму або темну енергію. Астрономи вважають, що кількість темної енергії в Усесвіті можна пояснити енергією вакууму чорної діри, що означає, що чорні діри є джерелом темної енергії.

Чорні діри можуть бути "проходом" в інші частини Всесвіту

Як кажуть популярні теорії, всередині чорної діри розташована сингулярність, де простір-час викривляється до нескінченності, і ніяка матерія, що проходить через неї, не може вижити. Але нещодавно з'явилося нове дослідження, яке припускає, що насправді чорна діра може бути червоточиною або кротовою норою, крізь яку можна потрапити в іншу частину Всесвіту. Відповідно до цієї теорії, будь-який об'єкт, який проходить через чорну діру, буде розтягнутий до краю та стане схожим на спагеті, але потім повернеться до свого нормального розміру, коли опиниться в іншому регіоні Всесвіту.

Хоча малоймовірно, що людина переживе цей процес, дослідники кажуть, що матерію всередині чорної діри не буде втрачено назавжди, як вважалося раніше, а натомість буде викинуто в іншу область Всесвіту.

Про те, що насправді станеться з людиною, яка потрапила до чорної діри, а також чи можна подорожувати в часі за допомогою чорної діри, Фокус уже писав.

Також Фокус писав, що, згідно з однією з теорій, наш Усесвіт не може існувати, якщо тільки він не є частиною мультивсесвіту.

Ще одна теорія, про яку писав Фокус, говорить про те, що на ранньому етапі історії космосу простір-час тріснув, і з'явилися розломи. До чого це спричинило та як це можна довести, розповіли вчені.