Фізики описали дивний «кристал простору-часу», який після невеликої зміни може стати чорною дірою

Сьогодні,   19:20    337

Теоретичні фізики з Віденського технічного університету отримали точні математичні розв’язки рівнянь Ейнштейна, які описують незвичайні структури з дискретною самоподібністю у просторі-часі. За певної енергії така конфігурація може розсіюватися, а після дуже невеликої зміни параметрів — колапсувати з утворенням чорної діри.

Художня візуалізація викривлення простору-часу біля чорної діри

Робота стосується критичного гравітаційного колапсу. Якщо матерії або енергії недостатньо, система може розійтися і не утворити чорної діри. Якщо поріг перевищено, гравітація бере гору і відбувається колапс. Особливий інтерес становить поведінка безпосередньо біля межі між цими двома сценаріями.

Останні новини:  Новий наноматеріал різко змінює магнітні властивості після контакту з повітрям

У таких умовах рівняння загальної теорії відносності допускають структури, які повторюють власний вигляд у різних масштабах. Це не звичайний кристал із атомами, розміщеними через однакові відстані. Повторюваність виникає одночасно у просторовому та часовому масштабі, тому автори порівнюють математичну структуру з кристалом простору-часу.

Фізики розглядали систему Ейнштейна — Клейна — Гордона, в якій гравітаційне поле взаємодіє зі скалярним полем. Для спрощення аналізу вони дослідили границю великої кількості просторових вимірів. Це дозволило отримати аналітичні розв’язки, а не покладатися лише на чисельне моделювання.

Останні новини:  Фізики вперше «зняли на відео» перші миті перетворення світла на електрику

Розрахунки відтворили дискретну самоподібність, характерну для критичного колапсу. Система проходить через послідовність дедалі менших масштабів і повторює структуру, поки не стане зрозуміло, чи розсіється вона, чи сформує горизонт подій.

За одну сторону критичного параметра конфігурація врешті зникає без чорної діри. За іншу — навіть дуже мала додаткова кількість енергії приводить до колапсу. Поблизу межі маса утвореної чорної діри підкоряється характерному масштабному закону.

Останні новини:  Хіміки навчилися міняти один атом у молекулі й отримувати важливі для ліків сполуки значно швидше

Результат є теоретичним і не означає відкриття нового матеріального кристалу або спостереження такого об’єкта у космосі. Цінність роботи полягає в тому, що вона дає аналітичний спосіб досліджувати одну з найскладніших нелінійних поведінок рівнянь Ейнштейна на межі утворення чорної діри.

https://www.sciencedaily.com/releases/2026/08/260829035225.htm