Астрономи откриват, че теоретично е възможно да има идеално балансирани двойки черни дупки в разширяваща се вселена, които са в равновесно състояние между силите на гравитацията и тъмната енергия и могат да изглеждат като една черна дупка.

Както е известно, черните дупки са обекти, чиято маса е толкова компактна, че от тях не може да се измъкне дори светлината. Те следват от законите на Общата теория на относителността на Айнщайн. Ако черните дупки се появят по двойки, те ще се движат спираловидно една към друга заради взаимно притеглящата ги сила на гравитацията и в крайна сметка ще се сблъскат и слеят, както се наблюдава и чрез гравитационните вълни, които предизвикват такива сблъсъци.

Но винаги ли е така?

Във вселена с космологична константа, която има отблъскващ ефект, възможно ли е да има черни дупки, които са перфектно балансирани и които оцеляват спокойно заедно като двойки?

Въз основа на наблюдения на свръхнови тип Ia през 1998 г. е определено, че Вселената се разширява с все по-увеличаваща се скорост и че това ускорение е причинено от тъмна енергия, която повечето астрономи смятат, че е същата като космологичната константа Λ, която се появява от полевите уравнения на Айнщайн, въведена от него преди повече от сто години, за да се получи статична вселена. Изчислено е, че космологичната константа е станала по-силна от гравитацията на (тъмната) материя преди 9,8 милиарда години и че оттогава Вселената се разширява с ускорена скорост.

Кредит: APS/Alan Stonebraker

Професор Оскар Диас (Oscar Dias) от Университета на Саутхемптън и колегите му са изчислили, че перфектни двойки черни дупки наистина могат да съществуват в такава вселена. Тогава това биха били статични черни дупки, т.е. невъртящи се черни дупки.

Ефектът на привличащата сила на черните дупки помежду им би бил също толкова голям, колкото и отблъскващият ефект на космологичната константа и това би довело до това, черните дупки да са заедно в перфектен баланс, както е илюстрирано на схемата по-горе. Разстоянието между черните дупки винаги ще остане едно и също поради равните противоположни сили, действащи между тях. Гледани от разстояние, двете черни дупки могат да изглеждат като една черна дупка. Би било трудно да се каже дали е една или са две черни дупки. Диас и колегите му дори смятат, че са възможни перфектни системи с три или четири черни дупки.

Справка:  Óscar J. C. Dias, Gary W. Gibbons, Jorge E. Santos, Benson Way. Static Black Binaries in de Sitter Space. Physical Review Letters, 2023; 131 (13). http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.131401 

Източник: Black holes could come in ‘perfect pairs’ in an ever expanding Universe, University of Southampton

Още по темата

30/06/2023

Космос

5 начина, по които откритието на гравитационно-вълновия фон променя разбирането ни за Вселената

29/06/2023

Космос

Симфония на чудовищни ​​гравитационни вълни е регистрирана за първи път

24/11/2022

Космос

Две черни дупки се срещат случайно и правят нещо невиждано

19/10/2022

Космос

Преди да се сблъскат, две черни дупки усукват пространство-времето на възли