Чёрные дыры могут превращаться в белые

Учёные предложили новую теорию развития чёрных дыр, основанную на теории квантовой гравитации. По их мнению, чёрные дыры могут превращаться в белые, которые не поглощают, а наоборот изливают вещество в пространство.

Новая концепция, предложенная сотрудниками французского университета Экс-Марсель Карло Ровелли (Carlo Rovelli) и Халом Хаггардом (Hal Haggard), основывается на представлении о том, что квантовую природу имеет не только гравитация, но и пространство-время. Оно складывается из крошечных неделимых частиц, невидимых стороннему наблюдателю. Когда звезда схлопывается в чёрную дыру, она вскоре достигает стадии, в которой не может сжиматься дальше, поскольку эти неделимые частицы пространства и времени невозможно уменьшить. Более того, они оказывают обратное давление, что приводит к "квантовому отскоку" – пространство-время резко расширяется, превращая чёрную дыру в белую.

По мнению учёных, это превращение происходит сразу же после возникновения чёрной дыры, но поскольку гравитация искажает время, для стороннего наблюдателя процесс растягивается на миллиарды или даже триллионы лет, в зависимости от размера чёрной дыры. Пока что Ровелли и Хаггард ещё не смогли точно вычислить реальное время трансформации. По приблизительным оценкам, она происходит за тысячные доли секунды, а для стороннего наблюдателя возникновение белой дыры из чёрной массой с наше Солнце длится в тысячу триллионов раз дольше, чем существует наша Вселенная.

Но превращение мелких чёрных дыр в белые можно обнаружить гораздо быстрее, считают учёные. Возможно, то, что мы считаем сверхновыми – это на самом деле белые дыры, возникшие из крошечных чёрных дыр, которые сформировались вскоре после Большого взрыва.

С одной стороны, новая теория позволяет решить одну из сложнейших проблем фундаментальной физики. Согласно расчётам Стивена Хокинга (Stephen Hawking), любая чёрная дыра рано или поздно должна съёжиться и исчезнуть – а с ней и вся информация, содержащаяся в поглощённом ею веществе. Но один из фундаментальных принципов квантовой физики гласит, что уничтожить информацию невозможно. Проблема решается, если допустить, что всё поглощённое чёрной дырой изливается обратно в пространство при её превращении в белую.

С другой стороны, некоторые физики считают, что предложенная теория подразумевает существование неправдоподобно масштабных квантовых эффектов. Кроме того, по мнению одного из учёных, вещество, плотно утрамбованное в чёрной дыре, а затем испускаемое белой, имеет меньшую энтропию, чем сама чёрная дыра. А это противоречит фундаментальному принципу: энтропия может увеличиваться, но никак не уменьшаться. Впрочем, авторы теории настаивают, что уменьшения энтропии в их сценарии не происходит.