Астрономи відкрили аномальну властивість чорних дір, що заперечує теорію гравітації Енштейна

Фізики висунули нові теорії чорних дір, які кидають виклик класичним уявленням загальної теорії відносності та шукають альтернативу поняттю сингулярності — точки, де звичні закони фізики перестають діяти. Розроблені моделі можуть змінити розуміння гравітації та допомогти у створенні квантової теорії поля.

Традиційна концепція чорної діри, сформульована після розв’язання рівнянь Ейнштейна Карлом Шварцшильдом у 1916 році, передбачає існування сингулярності — області нескінченної кривини простору-часу в центрі чорної діри. Це поняття з погляду фізики означає межу, де теорія втрачає силу. Попри досягнення спостережної астрономії — включно з виявленням гравітаційних хвиль та зображенням тіней чорних дір M87* і Стрілець A* — жодне з них не підтверджує або не спростовує існування сингулярностей.

Дослідницька група, до якої входять провідні фахівці з фундаментальної фізики, представила у журналі Journal of Cosmology and Astroparticle Physics результати спільного воркшопу, присвяченого альтернативним моделям чорних дір. У статті розглядаються три концепції: класична чорна діра із сингулярністю, регулярна чорна діра без сингулярності, але з горизонтом подій, та так звані «імітатори» — об'єкти без горизонту подій і сингулярності, які зовні нагадують звичайні чорні діри.

Автори вказують, що «імітатори» можуть бути відрізнені від класичних чорних дір завдяки точним спостереженням. Зокрема, аномалії у структурах кільця фотонів на знімках або відхилення в сигналах гравітаційних хвиль можуть вказувати на іншу природу цих об'єктів. Теоретично, навіть теплова радіація від поверхні «імітатора» здатна дати підказки щодо його внутрішньої будови.

Для перевірки гіпотез потрібне подальше вдосконалення методів спостереження, включно з інструментами на кшталт Event Horizon Telescope нового покоління та аналізом гравітаційних хвиль. Вчені очікують, що майбутні симуляції та теоретичні прориви допоможуть сформулювати точні критерії для розпізнавання альтернативних моделей, відкриваючи шлях до побудови єдиної квантової теорії гравітації.