Дослідники описали умови поділу чорної діри на дві — ScienceDaily

Міжнародна група фізиків теоретично дослідила, за яких умов одна чорна діра могла б розділитися на дві менші. Як повідомляє ScienceDaily, такий процес не виключений законами фізики повністю, однак потребує вкрай специфічних умов — насамперед майже максимально швидкого обертання чорної діри.

Роботу опублікували в журналі Physical Review D під назвою When Black Holes Admit Pair-of-pants Topologies. Її авторами є Франческо Санніно, Джакомо Каччапалья, Мануель Дель П'яно та Ванія Веллуччі.

Ентропійна перешкода

Для чорної діри без обертання поділ на дві менші чорні діри був би термодинамічно невигідним. За розрахунками вчених, це зменшило б загальну ентропію системи, що пояснює, чому чорні діри зазвичай не розпадаються.

Більше актуальних новин читайте у Telegram-каналі UA.News.

Ситуація може змінюватися для чорної діри, що обертається з надзвичайно великою швидкістю. Водночас після поділу новоутворені чорні діри мають достатньо віддалитися одна від одної, інакше вони одразу зіллються знову. За словами професора Франческо Санніно, ця вимога майже повністю закриває можливість поділу, за винятком об'єктів з обертанням, близьким до максимально можливого.

Додаткові виміри та пошук сигналів

Науковці також розглянули теоретичні моделі з додатковими просторовими вимірами. У деяких із них існують схожі на чорні діри об'єкти, які можуть втрачати стабільність і починати розпадатися. В окремих випадках такий процес може бути термодинамічно вигідним, зокрема коли одна з двох чорних дір значно менша за іншу.

Автори зазначають, що термодинамічна допустимість ще не означає, що фрагментація відбудеться фізично. Імовірність процесу залежить від властивостей гравітації поза межами теорії Ейнштейна. Дослідники припускають, що малі первинні чорні діри можуть бути схильнішими до поділу, ніж великі астрофізичні. Можливі сигнали малих фрагментів, що могли б утворюватися під час злиттів, потенційно можуть шукати гамма-телескопи, зокрема Fermi-LAT.