Чёрная дыра без сингулярности: новая концепция обещает переписать одну из самых сложных загадок Вселенной

Течение времени рядом с черной дырой меняет привычный ход физических процессов, и это уже само по себе ставит под сомнение классические представления о том, что происходит вблизи горизонта событий.

Исследователи указывают, что именно изменение свойств времени становится ключом к пониманию того, почему материя не может пересечь этот предел. Согласно новой интерпретации, за которым стоит группа итальянских ученых, привычные нам законы физики перестают работать в ожидаемой форме. Об этом сообщает издание Passione Astronomia.

Новая трактовка поведения материи у горизонта событий

Группа ученых под руководством физика Сальваторе Капоцциелло проанализировала поведение объектов при падении в черную дыру, применив физические координаты для описания гравитационных волн и дополнительно опираясь на положения общей теории относительности.

Исследование показало, что по мере приближения к горизонту событий скорость падения стремится к нулю, несмотря на экстремальное гравитационное притяжение.

При этом кривизна пространства-времени не уходит в бесконечность, что противоречит классической модели возникновения сингулярности. Такой результат позволил авторам говорить о невозможности пересечения горизонта событий реальной материей, поскольку сама структура времени в этой области перестает быть привычной и становится мнимой.

"Идея, о которой следует помнить, заключается в том, что при входе в черную дыру время становится воображаемым”, — объясняет физик физического факультета "Э. Панчини” университета Федерико II в Неаполе Сальваторе Капоцциелло.

Исследователи отмечают, что подобный феномен "вневременности” заставляет пересмотреть основу представлений о том, как устроены экстремальные объекты во Вселенной.

Если ранее считалось, что наблюдатель, падающий внутрь черной дыры, пройдет этот путь за конечное время, то теперь предлагается более сложная картина, в которой сам переход через горизонт событий теряет физический смысл.

Переосмысление сингулярности и границ физики

Проблема сингулярностей давно является одной из центральных в общей теории относительности, поскольку точки с бесконечными величинами разрушают математическую модель.

Новая работа рассматривает возможность существования черных дыр без истинной сингулярности, что снимает одно из ключевых противоречий в наследии Эйнштейна.

Авторы подчеркивают, что внутри таких объектов не происходит коллапса пространства-времени, который долгое время считался неизбежным следствием гравитационного сжатия.

"Это проблема, которая беспокоила физиков на протяжении десятилетий, начиная с самого Эйнштейна”, — отмечает Капоцциелло.

Предложенный подход открывает путь к модели "физики без сингулярности”, которая может соединить элементы общей теории относительности и квантовой механики.

Уточнение того, что горизонт событий является скорее пределом физических координат, чем "точкой невозврата”, выводит обсуждение на новый уровень и создаёт основу для дальнейших теоретических исследований.

Новый взгляд на черные дыры и астрономические наблюдения

Если принять, что материя не способна пересечь горизонт событий, это означает, что она накапливается снаружи, формируя плотные структуры, наблюдаемые как яркие аккреционные области.

Подобная трактовка меняет традиционное представление о черных дырах как об объектах, "поглощающих” все вокруг. Изменение акцентов помогает по-новому интерпретировать и уже полученные данные, включая исторический снимок Event Horizon Telescope 2019 года. В этой логике изображение отражает не тень гигантской воронки, в которую уходит свет, а частицы, удерживаемые гравитацией на внешнем пределе.

Авторы исследования подчеркивают, что отсутствие экспериментальных данных о внутреннем устройстве черных дыр делает теоретические модели особенно важными.

Понятие мнимого времени, вводимое в работу, становится ключом к объяснению того, почему наблюдатель может подойти вплотную к горизонту событий, но не может пройти сквозь него в привычном понимании.

Представленная теория предлагает альтернативное объяснение природы черных дыр, в котором исчезает необходимость в сингулярности, а роль горизонта событий приобретает новое значение.

Переосмысление временных характеристик пространства-времени помогает по-новому взглянуть на процессы, происходящие вблизи таких объектов. Эта точка зрения расширяет понимание гравитационных явлений и задаёт новое направление для будущих исследований, которые могут приблизить ученых к более цельной картине устройства Вселенной.