Співробітник Інституту ядерних досліджень РАН В'ячеслав Докучаєв показав, що «всередині» обертається або зарядженої чорної діри існують стабільні періодичні орбіти для фотонів та інших частинок.

Приклад стабільної періодичної орбіти для частки невращающейся зарядженої чорній дірі. r + і r– горизонти подій і Коші. (Ілюстрація автора роботи.)

Лауреат Нобелівської премії Субраманьян Чандрасекар виділяв два типи орбіт для частинок в гравітаційному полі чорної дірки: орбіти першого роду пролягають за її горизонтом подій, а другого – проникають в чорну діру. Г-н Докучаєв у своїй роботі розглядає траєкторії третього роду, повністю укладені в чорній дірі; подібні стабільні орбіти раніше вже знаходили для заряджених і нейтральних частинок.

Тут необхідно пояснити, як такі орбіти взагалі можуть існувати. Зазвичай кажуть, що об'єкт, який проник під горизонт подій, повинен потрапити до центральної сингулярність; для статичної чорної діри без заряду, описуваної метрикою Шварцшильда, це дійсно так, і ні про які стабільних орбітах тут мови не йде. У разі невращающіхся, описуваних метрикою Рейснера – Нордстрема, і обертових заряджених чорних дір (метрика Керра – Ньюмена) під горизонтом подій, однак, з'являється новий горизонт – обрій Коші. Тут пролягає межа передбачення еволюції фізичних полів за початковими даними у зовнішній Всесвіту; іншими словами, майбутнє умовного космонавта, що перетинає горизонт Коші, непередбачувано з його минулого.

Виявляється, стабільні орбіти можна відшукати саме в тій області, яка відокремлює сингулярність від другого горизонту. Цим і займався автор, більш детально, ніж його попередники, вивчив випадок Рейснера – Нордстрема для заряджених частинок і випадок Керра – Ньюмена для нейтральних частинок. В останньому варіанті, як з'ясував пан Докучаєв, орбіти знайдуться і для безмассових фотонів.

Якщо чорна діра має необхідний заряд і момент кількості руху, а також буде досить масивної, на згаданих вище частинках – планетах – може, як запевняє російський фізик, існувати життя. «Сингулярність надасть планет, прихованим від зовнішніх спостерігачів, енергію, необхідну для життя», – малює фантастичну картину вчений.

За матеріалами: Technology Review

Tweet

Заможні регіони: Для чого насправді Потрібні вибори?