У экстремальных черных дыр есть «волосы», которые можно заметить с Земли
AstroNews.ru - 27 Января 2021 16:53:44
Черные дыры считаются одними из самых таинственных объектов во Вселенной. Отчасти их таинственность объясняется тем фактом, что они предлагают самые простые решения уравнений поля Эйнштейна. На самом деле, черные дыры могут быть полностью охарактеризованы всего лишь тремя физическими величинами – массой, моментом импульса (параметром вращательного движения) и электрическим зарядом. Поскольку никаких дополнительных атрибутов («волос»), позволяющих различать между собой две черных дыры с попарно равными тремя базовыми параметрами, у черных дыр нет, то астрофизики обычно говорят, что черные дыры «не имеют волос».
В новом исследовании, однако, доктор Лиор Бурко (Lior Burko) из некоммерческой исследовательской организации Theiss Research вместе с коллегами нашел, что черные дыры особого типа нарушают закон «уникальности» черных дыр, называемый по-другому «теоремой об отсутствии волос». В частности, команда изучала экстремальные черные дыры – черные дыры «насыщенные» электрическим зарядом или моментом импульса до максимального значения, которое может быть достигнуто для этих объектов. Исследователи обнаружили, что существует физическая величина, которая может быть сконструирована, исходя из кривизны пространства-времени в области горизонта событий черной дыры, и которая остается неизменной и измеряемой для удаленного наблюдателя. Поскольку эта величина зависит, помимо трех основных атрибутов, также от истории формирования черной дыры, то она нарушает принцип уникальности черных дыр, пояснил Бурко.
Эта величина представляет собой «гравитационные волосы» и может быть измерена при помощи гравитационно-волновых детекторов, таких как LIGO и LISA.
Для получения своих результатов команда Бурко использовала ресурсоемкое численное моделирование. Эти сеансы моделирования включали параллельное использование десятков ультрасовременных графических процессоров Nvidia, каждый из которых содержит свыше 5000 ядер, пояснили исследователи.
Работа опубликована в журнале Physical Review D.