Даже если бы вы можете определить местоположения трех черных дыр настолько точно, насколько это только возможно, вы все равно можете не иметь никакого представления о траектории их орбит. Сложный танец трех черных дыр может быть невероятно хаотичным, о чем свидетельствуют новые компьютерные симуляции.
Можно ли предсказать орбиты черных дыр
NASA, CXC, A. Hobart, T. Tibbitts

Траектории трех черных дыр, вращающихся вокруг друг друга, могут быть рассчитаны на основе их местоположения и скорости в один и тот же момент времени. Но в некоторых случаях возникает квантовая неопределенность. Поэтому орбиты черных дыр невозможно просчитать, говорит астрофизик Тьярда Бекхолт.

Подобная чувствительность к начальным условиям известна как хаос, а новое исследование предполагает, что в случае с тремя черными дырами «квантовая механика описывает хаос вселенной на фундаментальном уровне», — говорит астрофизик Натан Ли из Университета де Консепсьон в Чили, который не принимал участия в исследовании.

В хаотических системах едва заметные изменения могут привести к совершенно разным результатам. Классический пример — бабочка, взмахивающая крыльями и влияющая на погоду так, что это приводит к появлению торнадо в другой части света. Этот хаос проявляется и в формировании орбит трех черных дыр, а также других систем, состоящих из трех или более объектов, что затрудняет вычисление подобных орбит — известная проблема трех тел.

Чтобы проверить предсказуемость движения черных дыр, Бекхолт из Университета Коимбры в Португалии и его коллеги провели компьютерное моделирование, в котором орбиты сначала предсказывались, а затем предсказания проверялись «откатом» назад. Другими словами, исследователи смоделировали орбиты до некой конечной точки в будущем, отстоящей от настоящего дня на десятки миллионов лет. Затем они «перематывали» симуляцию назад, чтобы увидеть, оказались ли черные дыры в исходных точках.

Исследователи обнаружили, что примерно в 5% случаев три черные дыры не возвращались в те же точки. Это означает, что даже если вы установили местонахождение и скорость черных дыр, вы не можете вычислить, где они были ранее со 100-процентной точностью.

Полученный результат — сугубо теоретический и не может быть применен к настоящим черным дырам, говорит астрофизик Николас Стоун из Еврейского университета в Иерусалиме, что, впрочем, с его же слов не умаляет важности исследования: «Это все еще довольно интересно с концептуальной точки зрения».

Понравилась статья?
Самые интересные новости из мира науки: свежие открытия, фотографии и невероятные факты у вас на почте.
Спасибо.
Мы отправили на ваш email письмо с подтверждением.