В космосе, возможно, существуют обломки черных дыр: они могут помочь открыть новую физику

Физики предложили теорию, согласно которой, в результате мощный столкновений крупных черных дыр могут возникать крошечные обломки черных дыр, которые представляют собой черные дыры размером не больше астероида. Эти объекты могут дать представление о квантовой структуре пространства-времени и открыть путь к обнаружению новой физики. Авторы исследования, опубликованного в журнале Nuclear Physics B, считают, что необычные крошечные черные дыры можно обнаружить с помощью существующих гамма-обсерваторий, пишет Live Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Одной из самых больших загадок в физике является поведение гравитации на квантовом уровне. Авторы нового исследования предложили способ изучить это поведение с помощью наблюдения за излучением, которое создают крошечные дыры. Они, как считают ученые, могут быть созданы в результате столкновения огромных черных дыр.

Впервые теорию о том, что черные дыры на самом деле выпускают излучение предложил в 70-х года прошлого века знаменитый физик Стивен Хокинг. Его расчеты показали, что квантовые эффекты вблизи горизонта событий черной дыры приводят к тому, черные дыры испаряются, то есть теряют массу со временем, и в конечном итоге исчезают. Испарение черных дыр, согласно этой теории, происходит в результате излучения, теперь известного, как излучение Хокинга.

В то время как испарение огромных черных дыры происходит очень медленно и излучение Хокинга сложно обнаружить, то испарение крошечных черных дыры происходит намного быстрее, а их излучение легче увидеть, считают авторы исследования.

Физики предполагают, что в результате мощного столкновения огромных черных дыры могут формироваться компактные черные дыры, которые по сути являются частью более крупных черных дыр. При этом масса крошечных объектов не больше массы астероида. Таким образом эти черные дыры, как считают ученые, могут испаряться быстрее и выпускать излучение, состоящее из гамма-лучей, а также частиц, известных как нейтрино. Теория предполагает, что современные гамма-обсерватории могут увидеть излучение обломков черных дыр.

Хотя никто никогда не видел таких объектов, физики считают, что теоретически, они могут существовать. Физики утверждают, что крошечные черные дыры могут испаряться с помощью излучения Хокинга в течение периода времени от нескольких секунд до нескольких лет, в зависимости от их массы.

Исследователи считают, что если удастся обнаружить излучение таких объектов, то это открытие потенциально может привести к обнаружению новой физики. По словам ученых, излучение Хокинга кодирует информацию о базовой квантовой структуре пространства-времени. Исследование этого излучения может помочь обнаружить отклонения от предсказаний Стандартной модели физики элементарных частиц. Это потенциально может привести к обнаружению неизвестных частиц или таких явлений, как дополнительные измерения, которые предсказывают некоторые теории. Также это может помочь понять, как действует гравитация на квантовом уровне.

Как уже писал Фокус, астрономы могли обнаружить неизвестный взрыв сверхновой. Ученые считают, что они обнаружили ранее неизвестный вид сверхновой, то есть взрыв звезды. Предполагается, что эта звезда частично поглотила соседнюю черную дыру.

Также Фокус писал о том, что обычно квантовая суперпозиция разрушается в течение нескольких секунд. Но физики смогли создать стабильную квантовую суперпозицию, которая существовала более 23 минут. Это достижение может помочь обнаружить новые явления в физике.