Астрономы математически заглянули внутрь черных дыр

Современные подходы используют особые системы координат, из-за величин, зависящих от выбора координат наблюдателя, могут возникнуть погрешности в наблюдении, известные всем, кто сравнивал на глаз размеры Гренландии и США по карте.

Новый способ построен исключительно на математических величинах инвариантах, которые обладают тем же значением при любом выборе координат. Внутренности черных дыр, выраженные в этих инвариантах, дают гораздо более сложную структуру, чем считалось ранее, с огромной разницей в кривизне в зависимости от места.

Эти результаты были представлены на 228-м собрании Американского астрономического общества в Сан-Диего, и оказались своевременны по двум причинам. Во-первых, ровно 100 лет назад Эйнштейн предсказал существование черных дыр в общей теории относительности. Во-вторых, наличие таких объектов более не является вопросом теории, это наблюдаемый факт.

Но, хотя мы и знаем о существовании черных дыр, мы никогда не сможем заглянуть внутрь, потому что никакая информация не может появиться из-за ее горизонта ожидания. То, что происходит внутри, может быть познано только математически. Таким образом, ученым приходится обращать вспять процесс познания: сначала выстраивать непротиворечивую теорию, а потом искать лучший способ сбора свидетельств в ее поддержку.

Значение для науки открытия инвариантной кривизны, сделанного Киланом Уилкомбом, Джейсоном Овердьюином и Ричардом Генри, пока не ясно. Однако, они подтвердили, что колебания значений величин около сингулярности внутри вращающихся черных дыр включают области негативной кривизны, которые физически связаны с феноменом гравитомагнетизма. Считается, что гравитомагнитные поля ответственны за невероятных размеров выбросы, исходящие из сверхмассивных черных дыр в центр некоторых галактик.

Более четкая карта горизонта, подчеркивает Генри, могла бы позволить астрономам понять причину возникновения таких выбросов именно в этих, а не в других галактиках (включая нашу собственную), пишет Phys.org.