Свойства черной дыры: и жидкость, и твердое тело

Черные дыры окружены множеством тайн, но теперь исследователи из Института Нильса Бора придумали новые инновационные теории, которые смогут объяснить некоторые их загадочные свойства. Исследования показывают, что черные дыры обладают свойствами как твердых тел, так и жидкости. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Physical Review Letters.

Черные дыры, предсказанные еще Эйнштейном, – это чрезвычайно плотные объекты, может быть, самые плотные во Вселенной. Они создают невероятно сильное гравитационное поле и поглощают все, что находится рядом с ними. Сами черные дыры абсолютно незаметны, потому их и называют черными.

"Но черные дыры не являются полностью черными, потому что мы знаем, что они испускают излучение. И излучение это тепловое, то есть они имеют температуру", - поясняет Нильс Оберс, профессор теоретической физики частиц и космологии в Институте Нильса Бора в университете Копенгагена.

Исследователи пока не знают квантовых свойств черных дыр. Нильс Оберс занимаетсятеоретическим моделированием, чтобы лучше понять их физику. Он считает, что можно рассматривать черную дыру как частицу. Частица в принципе не имеет размера - это точка. Если придать ей дополнительное измерение, она становится линией. Если в свою очередь линии придать дополнительное измерение, она становится плоскостью. Физики называют такую плоскость "брана", слово происходит от мембраны из мира биологии. В теории струн могут существовать различные браны, которые ведут себя как черные дыры. Их физики представляют себе многомерными объектами и называют черными бранами.

Нильс Оберс и двое его аспирантов Джей-Армас и Якоб Геф уже совершили новый прорыв в описании физики черных дыр на основе теории черных бран и черных складок.

"Можно сказать, что черные браны - гидродинамические объекты, обладающие свойствами жидкости. А сейчас мы обнаружили, что черные браны еще и обладают свойствами, которые могут быть объяснены в рамках физики твердого тела. То есть они могут вести себя, как эластичный материал, когда их изгибают", - объясняет Джей-Армас.

Он объясняет, что, когда черная брана согнута и сложена в черную складку, то создается так называемый пьезоэлектрический эффект. Это означает, что существуют удивительные отношения между гравитацией и механикой жидкости и твердого тела.

"С этими новыми теориями, мы ожидаем, что получим возможность объяснить явление "черной дыры". Мы ожидаем также, что сможем лучше понять физические свойства нейтронных звезд, и получим более глубокое понимание так называемой теории частиц", - объясняет Нильс Оберс.