Черные дыры давно будоражат воображение — это одни из самых загадочных объектов космоса, где привычные законы физики, казалось бы, теряют силу. Стандартный ответ на вопрос, что скрывается в их центре, звучит лаконично и неутешительно: сингулярность — точка бесконечной плотности, где уравнения перестают давать осмысленные результаты. Но что, если эта картина не единственная?
Физики Чен Тан и Юн-Цян Ван из Ланьчжоуского университета предложили нестандартную модель, опубликованную на сервере препринтов arXiv. Их идея опирается на концепцию «обычных черных дыр» — объектов, в которых физика сохраняет смысл вплоть до самого центра. В основе гипотезы лежит экзотическая форма темной материи, распределенной в гало вокруг звезды. При определенном соотношении давления и плотности такая материя способна формировать черную дыру без неизбежного коллапса в сингулярность.
Исследователи задумались: а что, если поместить в центр такого гало обычную нейтронную звезду? Расчеты, выполненные с помощью стандартных уравнений звездной структуры, дали неожиданный результат. При промежуточной плотности темной материи возникает особая конфигурация: вокруг звезды формируется оболочка радиусом примерно 10−12 км, а геометрия пространства в ней становится такой же, как внутри черной дыры. Получается своего рода горизонт событий, который смыкается над звездой, но не разрушает ее. Внутри этой границы нейтронная звезда продолжает существовать как структурированный объект, не превращаясь в точку бесконечной плотности.
Наша работа — прежде всего мысленный эксперимент с математическим обоснованием
Важный нюанс: требуемая плотность темной материи в этой модели значительно превышает те значения, которые астрономы считают реалистичными. Поэтому речь не идет о подтвержденном космическом объекте — скорее о демонстрации того, что внутри черной дыры физика не обязана «ломаться». Два разных подхода к описанию вещества нейтронных звезд дали совпадающие результаты, что усиливает доверие к математической стороне гипотезы.
Работа Тана и Вана не отменяет общепринятых представлений, но расширяет спектр возможных решений. Она показывает: даже в самых экстремальных условиях Вселенной могут существовать сценарии, где материя и пространство сохраняют упорядоченную структуру. И хотя обнаружить такие объекты пока не удается, сама возможность иного устройства черных дыр делает космос чуть менее загадочным — и гораздо более интересным.
Ранее Наука Mail рассказывала, что астрономы увидели рождение квазара из пылевого кокона.