Ученые из Университета Барселоны впервые описали образование черных дыр без сингулярностей с помощью чистой гравитации, без участия экзотической материи. Их исследование представляет важный шаг к пониманию квантовой природы гравитации и структуры пространства-времени. Работа опубликована в журнале Physics Letters B.
В классической теории относительности Альберта Эйнштейна сингулярности — это точки, где законы физики теряют смысл. Ранее считалось, что для устранения этих особенностей необходима экзотическая материя с отрицательной плотностью энергии. Однако команда исследователей показала, что бесконечный ряд гравитационных поправок, предсказанных квантовой гравитацией, может создать так называемые регулярные черные дыры без сингулярностей исключительно благодаря модификациям уравнений Эйнштейна.
По словам одного из авторов работы Пабло А. Кано, теоретическая модель работает для любого пространства-времени с измерениями больше или равными пяти. Хотя выбор таких измерений связан с техническими аспектами, ученые уверены, что выводы применимы и к нашему четырехмерному пространству-времени. Коллега Кано, Робби Хеннигар, отмечает, что их работа — первая надежная демонстрация того, как можно устранить сингулярности, опираясь на симметрию и квантовые эффекты.
В дальнейшем ученые планируют расширить модель для четырехмерного пространства-времени и изучить ее применение для астрофизики.
Ранее ученые выяснили, везде ли Вселенная ведет себя одинаково.