Американские физики создали моделирование черных дыр с выдающимися параметрами и выявили их особенные свойства. Эти характеристики позволяют идентифицировать черные дыры с одинаковыми массой, спином и зарядом, и их часто называют «волосами». Это противоречит одному из основных следствий Общей теории относительности, известному как теорема об отсутствии волос.
Черные дыры, вопреки своей таинственности, являются относительно простыми объектами, если опираться на теорию относительности. Их можно полностью охарактеризовать всего тремя параметрами: массой, спином (моментом импульса) и электрическим зарядом. Независимо от условий формирования двух черных дыр, если их характеристики совпадают, то они будут выглядеть одинаково. Более того, любая другая информация безвозвратно исчезает за горизонтом событий, и сторонний наблюдатель не может ее получить.
Теорема об отсутствии волос утверждает, что «волосы» – это дополнительные характеристики черных дыр. Физики нередко используют необычные метафорические названия для своих выводов. Несмотря на это, строгое математическое доказательство этой теоремы отсутствует уже более полувека, поэтому ее точнее назвать гипотезой. Однако, поскольку она вытекает непосредственно из теории относительности и пока не обнаружено достаточных данных, опровергающих ее, черные дыры продолжают считаться «безволосыми».
Несмотря на это, последние данные ставят под сомнение ее применимость во всех сценариях. Моделирование экстремальных черных дыр показало несоответствие с выдвинутой гипотезой. Эти объекты обладают максимальной возможной массой, спином или зарядом и приводят к весьма специфическому искривлению пространства-времени. Это происходит уникальным образом, зависящим от конкретных условий формирования черной дыры. Таким образом, анализ этих «волос» может предоставить дополнительные сведения об экстремальной черной дыре и позволить сделать выводы о механизме ее образования.
Полученные в ходе моделирования данные потенциально могут быть зарегистрированы наземными гравитационными обсерваториями. Это говорит о том, что в скором времени либо будет оспорена недавняя публикация американских физиков, либо потребуется внести изменения в теорию относительности. Несмотря на то, что это утверждение может показаться преувеличенным, в подобной ситуации нет ничего критичного: именно постоянная проверка на прочность делает научные открытия такими интересными.
Лиор Бурко провел интереснейшую работу, представляющую значительный интерес с точки зрения теоретической астрофизики ( Lior M. Burko), Гаурав Ханна (Gaurav Khanna) и Субир Сабхарвал (Subir Sabharwal). Они представляли фонд Theiss Research, Опубликована в журнале «Nature Communications размещена в рецензируемом журнале Physical Review D Американского физического общества (APS). Для проведения моделирования потребовались несколько недель, в ходе которых использовались кластеры, состоящие из десятков графических ускорителей, каждый из которых содержал более пяти тысяч вычислительных ядер.