Новости науки
Внутри вращающихся черных дыр выявлена нестабильность
Большая группа ученых из Университета Южной Дании, Высшей международной школы передовых исследований (SISSA) в Триесте, Карлова университета в Праге и Университета Виктории в Веллингтоне провела исследование, которое выявило нестабильность внутри черных дыр, поставив тем самым под сомнение общепринятую модель Керра.
Черная дыра Керра (вращающаяся черная дыра) – геометрический объект (пространство‑время), соответствующий решению уравнений Эйнштейна в вакууме при наличии массы M и момента импульса L, которые сконцентрированы в сингулярности пространства-времени. Сингулярность расположена в центральной области черной дыры и имеет форму кольца (центр черной дыры в системе координат удаленного наблюдателя соответствует диску в экваториальной плоскости черной дыры, а сингулярность – граница этого диска). В зависимости от соотношения параметров M и L сингулярность может быть окружена либо двумя горизонтами событий (внутренним и внешним), либо одним.
Уравнение Керра использовалось для анализа структуры черных дыр. Считается, что вращающиеся черные дыры являются самым распространенным типом черных дыр во Вселенной. В рамках модели Керра черная дыра представлена двумя горизонтами: внешним, за которым невозможно избежать гравитационного притяжения, и внутренним, охватывающим сингулярность, где пространство‑время перестает существовать в привычном виде.
Авторы работы выявили важную проблему, связанную с динамическими изменениями внутри этих объектов. Согласно полученным результатам, внутренний горизонт черной дыры может накапливать энергию экспоненциально, что со временем приводит к нестабильности. Исследование показало, что, в отличие от статичных черных дыр, динамические черные дыры подвержены быстрой энергетической нестабильности. В течение короткого временного периода энергия достигает конечного, но крайне высокого уровня, который способен изменить общую геометрию черной дыры.