Предсказано рождение "черного Сатурна": подробности

Черные дыры - одно из наиболее интересных явлений в астрофизике. Однако черные дыры в микромире еще предстоит открыть, и теоретики уже предсказывают их свойства, которые могут быть еще более неожиданными, чем у космических объектов.

Хенриет Элванг (Henriette Elvang) из MIT (Массачусетского технологического института, США) и Пау Фигерас (Pau Figueras) из Барселонского университета (Испания) опубликовали теоретическую работу, в которой на основе теории струн предсказали существование микроскопических объектов, обладающих свойствами черных дыр, и рассчитали их пространственную конфигурацию.

Оказывается, устойчивой формой будет не шар, а конфигурация из шара и окружающего его кольца, подобного наблюдаемым в астрономии кольцам у Сатурна. Диаметр этого кольца порядка 10^-19м. Аналогия с планетой дала основание назвать эту гипотетическую конфигурацию "черным Сатурном".

Устойчивость этой конфигурации определяется вращением кольца, которое вовлекает в это движение пространство и время на границах кольца, а также и центральную часть черной дыры. Само существование "черного Сатурна" возможно лишь в четырехмерном пространстве, поэтому астрономы не могли наблюдать черных дыр подобного вида в обычном трехмерном мире.

Ученые не раз использовали предположения о дополнительных измерениях пространства в теории гравитации, для объяснения строения элементарных частиц, и особенно популярна эта гипотеза в теории струн. Предполагается, что эти дополнительные измерения свёрнуты в спираль и поэтому проявляются лишь на самых малых расстояниях.

Некоторые теории, однако, допускают возможность проявления дополнительных пространственных измерений в масштабах долей миллиметра, и даже на бесконечно большом расстоянии. Одним из следствий подобных теорий является резкий рост гравитационных сил при малых расстояниях, что, в свою очередь, приводит к возможности формирования черной дыры при относительно малых массах вещества.

Если гипотеза д-ра Элванг и д-ра Фигераса верна, "черные Сатурны" могут быть обнаружены экспериментально на Большом адронном коллайдере (LHC) - новом ускорителе частиц, который в этом году начнет работать в Женеве.

"Черный Сатурн", как и обычная черная дыра, должен испаряться, однако этот процесс будет протекать очень быстро, с образованием большого числа субатомных частиц, которые можно будет зарегистрировать детекторами нового ускорителя. Наблюдение подобных частиц будет являться косвенным подтверждением справедливости теории струн. Впрочем, на LHC ученые рассчитывают получить и прямые доказательства в пользу этой теории, соощает New Scientist.