Что, если внутри чёрной дыры — не сингулярность, а звезда?
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
Внутри чёрной дыры может находиться обычная нейтронная звезда, а не сингулярность. Такой вывод следует из расчётов Чэнь Тана и Юн-Цяна Вана из Ланьчжоуского университета. Результаты опубликованы на сервере препринтов arXiv. Данную информацию сообщает портал Phys.org.
Стандартный ответ физики — сингулярность: всё падает к точке бесконечной плотности, где уравнения превращаются в бессмыслицу. Это не объяснение, а признание, что физика закончилась. Год назад появилась идея: экзотическая тёмная материя с особым соотношением давления и плотности может создавать «регулярные» чёрные дыры без сингулярности в центре. Тан и Ван решили проверить, что будет, если в центр такой гало-структуры поместить нейтронную звезду.
Ответ они получили, используя стандартные уравнения звёздной структуры. При плотности гало ниже определённого порога ничего драматичного не происходит — звезда остаётся, лишь слегка сплющивается тёмной материей. При плотности выше порога вся система коллапсирует. Но между этими двумя состояниями возникает странный эффект: в пространстве чуть снаружи звезды формируется оболочка. В одной из моделей она простирается от 10 до 12 километров от центра, а поверхность самой звезды находится на расстоянии 8,5 километра.
Геометрия в этой оболочке переворачивается и становится геометрией внутренности чёрной дыры. Горизонт событий существует, но он замыкается вокруг звезды, а не создаётся ею. Сама звезда продолжает существовать — регулярная, структурированная, без сингулярности. Важно, что ничего не коллапсирует: гравитацию, создающую горизонт, обеспечивают звезда и гало вместе, причём тёмная материя по массе примерно равна звезде. Тот же результат получается на двух разных моделях вещества нейтронной звезды, так что эффект не связан с конкретным предположением.
Авторы признают главное ограничение: требуемая плотность тёмной материи значительно выше всего, что астрономы ожидают обнаружить в реальной Вселенной. Это не утверждение о реальных объектах на небе, а мысленный эксперимент с проработанной математикой. Он показывает: внутри чёрной дыры физика не обязана заканчиваться. Существует как минимум одно решение, в котором там находится «место», содержащее нечто. Задача остаётся прежней — такие объекты нужно обнаружить, и, возможно, когда-нибудь один из них найдётся.
