Канадський фізик довів, що ключова аксіома сучасної астрономії неправильна

Канадський фізик Даріл Джанзен з Університету Саскачевану поставив під сумнів одну з головних аксіом сучасної астрофізики — існування чорних дір як сформованих об’єктів. У новій роботі, опублікованій у Jour­nal of Geo­phys­i­cal Research: Plan­ets, він стверджує, що загальна теорія відносності ніколи не доводила, що чорні діри вже існують, — лише те, що їхнє утворення є неминучим у нескінченному майбутньому, яке ми ніколи не зможемо спостерігати.

За словами вченого, протягом десятиліть фізики припускали, що якщо колапс зорі неминуче призведе до формування горизонту подій, то цей процес уже завершився. Але, на думку Джанзена, це — логічна помилка, яку він називає тенс-імпортною хибою: змішування математичної неминучості з фізичною реальністю. Те, що подія обов’язково станеться у нескінченному майбутньому, не означає, що вона вже відбулася.

Він пояснює це через аналогію з чашкою гарячої кави, що поступово охолоджується в ідеально ізольованому кораблі, який нескінченно прискорюється в космосі. Температура кави експоненціально наближається до рівноваги, але ніколи повністю не досягає її. З погляду зовнішнього спостерігача, вона лише наближається до кінцевого стану — так само як зоря, що колапсує, наближається до свого горизонту подій, але ніколи не перетинає його в межах спостережуваного Всесвіту.

Три просторово-часові діаграми, що ілюструють гравітаційний колапс у вхідних координатах Едінгтона-Фінкельштейна. Ці три діаграми відрізняються лише тим, як вони зображують «простір» у послідовних моментах часу: на панелі (а) він не зображений, на панелі (б) зображений горизонтальними чорними лініями, а на панелі (в) — кривими чорними лініями. Джерело: Дарил Джанзен

Згідно з цією логікою, те, що ми називаємо чорними дірами, — це не завершені об’єкти, а зорі, які нескінченно довго стискаються, наближаючись до горизонту подій. При цьому жоден сигнал — ані світло, ані гравітаційні хвилі — не може надійти з області, де горизонт уже сформувався. Тож усі зафіксовані LIGO, Vir­go чи KAGRA злиття «чорних дір» фактично є злиттями надщільних тіл, що все ще колапсують, але ще не перетнули власні горизонти.

Джанзен вважає, що саме ототожнення математичних моделей з реальністю породило парадокси, які домінували у фізиці чорних дір десятиліттями — від випромінювання Гокінга до проблеми втрати інформації. Якщо визнати, що горизонти подій ще не сформовані, ці парадокси просто зникають. Таким чином, замість Всесвіту, наповненого сформованими чорними дірами, ми, ймовірно, спостерігаємо космос, де зорі лише вічно падають у власну тінь, однак ніколи її не досягають.