Без горизонта: Голая сингулярность
Считается, что в самом сердце черной дыры находится точка сингулярности, где измерения пространства-времени бесконечно искривлены и где в наших представлениях нет ничего. Однако увидеть сингулярность не представляется возможным — хотя бы потому, что лежит она далеко внутри горизонта событий, воображаемой «границы» черной дыры, за пределы которой не вырывается даже свет: притяжение здесь так велико, что даже излучение не может ее покинуть.
Еще в 1969 г. известный английский физик Роджер Пенроуз (Roger Penrose) сформулировал это в виде своего «Принципа космической цензуры»: «Природа не терпит «голой» сингулярности».
Все, что остается ученым — создавать более или менее реалистичные компьютерные модели — как, к примеру, та, которая позволила даже записать видеоролик происходящего внутри черной дыры («За горизонтом событий»). Однако некоторые данные позволяют предположить, что при определенных условиях сингулярность может оказаться открытой. Слишком быстрое вращение дыры может «оторвать» от нее горизонт событий, оставив точку сингулярности, как выразился Пенроуз, «голой».
В теории, чтобы раскрутить черную дыру, необходимо все более «накачивать» ее дополнительной массой. Однако ранее было показано, что любая дыра имеет четкий предел, быстрее которого вращаться не может. Упрощенно говоря, дело тут в том, что ее вращение захватывает и окружающее дыру пространство-время, и в какой-то момент центробежные силы становятся столь велики, что и притяжение черной дыры неспособно их преодолеть.
Однако Тед Якобсон (Ted Jacobson) и Томас Сотиру (Thomas Sotiriou) недавно сообщили о собственном исследовании этого вопроса, который ставит под сомнение эти выкладки. Они обратили внимание на тот факт, что предыдущие компьютерные симуляции по «вбрасыванию» материи в быстро вращающуюся черную дыру ученые начинали в тот момент, когда она уже вращалась на теоретическом пределе. Но если стартовать раньше, когда она еще не достигла этой скорости, она способна раскрутиться еще быстрее, до такой степени, что ее горизонт событий разрушается, и сингулярность остается открытой.
Все это позволяет предположить, что где-то во Вселенной и вправду существуют черные дыры с «голой» сингулярностью. Однако делать такие выводы было бы слишком поспешно. И даже сами Якобсон и Сотиру считают, что подобное вряд ли возможно. Быть может, — пишут они, — в природе есть еще какой-то, пока неизвестный нам механизм, не позволяющий черной дыре раскрутиться слишком быстро и открыть всеобщему обозрению свою «святая святых».
Читайте о том, как ученые измеряют скорость вращения далеких черных дыр, в нашей заметке «Черные карусели».
По публикации New Scientist Space