Вопрос о том, может ли черная дыра превратиться в белую, долгое время считался маргинальным. Однако группа физиков представила расчеты, которые придают этой гипотезе вес.
Изображение: Space.com
Авторы исследования — Даниэль Параизо (Daniel Parraizo) и его коллеги из Коледжа науки Эберли (Eberly College of Science). Они выяснили, что время жизни черных дыр намного дольше прежних оценок. Это открытие напрямую связано с возможной трансформацией. Иначе говоря, черная дыра может не просто испариться, а превратиться в белый объект.
В центре внимания — первичные черные дыры. Они гипотетически образовались из флуктуаций плотной материи после Большого взрыва. Их масса гораздо меньше, чем у звездных черных дыр. А чем меньше масса, тем быстрее объект теряет энергию через излучение Хокинга и испаряется. Это классическая теория, которую предложил Стивен Хокинг (Stephen Hawking) в 1970-х.
Параизо и команда провели новые математические расчеты. Ключевой момент наступает, когда черная дыра достигает планковской массы — примерно 0,000000022 килограмма. Это фундаментальная единица в физике. Для наглядности: такая масса соответствует яйцу блохи или человеческому волосу. Именно здесь происходит неожиданное. Предыдущие модели предсказывали, что последние 20 микрограммов испарятся минимум за секунду. Новое исследование дает иной результат: этот кусочек материи не исчезает, а сохраняет стабильность сколь угодно долго.
На этом этапе у черной дыры исчезает горизонт событий. Это та самая граница, за которую не может вырваться даже свет. Как только горизонт пропадает, дыра перестает захватывать излучение и начинает вести себя как белая. Она испускает так называемое очищающее излучение — термин физиков, связанный с «очисткой» квантового состояния Вселенной.
Никто пока не наблюдал первичные черные дыры напрямую. Ученые ищут их как возможных кандидатов в темную материю. В своих расчетах Параизо и коллеги показывают, что если такие объекты существуют, то при достижении планковской массы они должны вести себя как белые дыры. Однако прямого доказательства превращения у исследователей нет — это математически обоснованная гипотеза.