Классическая картина гравитационного коллапса заканчивается сингулярностью — точкой бесконечной плотности, в которой ломаются уравнения Эйнштейна

Классическая картина гравитационного коллапса заканчивается сингулярностью — точкой бесконечной плотности, в которой ломаются уравнения Эйнштейна. Эта проблема мучает физиков десятилетиями, и общая теория относительности не даёт способа заглянуть за горизонт событий. Но, возможно, чёрные дыры вовсе не дыры, а совершенно иные объекты, которые лишь притворяются ими.

Дуэт теоретиков из Франкфуртского университета — Даниэль Ямпольский и Лучано Реццолла — недавно предложил математически непротиворечивый сценарий, при котором массивная звезда при схлопывании превращается не в сингулярность, а в гравастар. Внутри такого объекта вместо бесконечной кривизны находится область де Ситтера, заполненная тёмной энергией. Её отрицательное давление распирает изнутри и останавливает падение вещества за мгновение до образования горизонта событий. Внешняя оболочка при этом состоит из обычной пылевой материи, а сама конструкция удерживается поверхностным натяжением на границе двух сред.

В основе процесса лежит рождение крошечного пузыря де Ситтера с нулевым начальным размером в центре коллапсирующей сферы. Этот пузырь расширяется и догоняет падающую оболочку аккурат у радиуса Шварцшильда, где останавливается. Вся система приходит в статическое равновесие, и внешний наблюдатель видит ровно ту же гравитацию, что и у чёрной дыры. Никакого горизонта, никакой сингулярности — только сверхплотный объект с идеально замаскированной внутренней структурой.

Однако формирование гравастара требует ювелирной точности. Авторы показали, что возможны три исхода коллапса: образование чёрной дыры, образование гравастара или нестабильная конфигурация. Гравастар рождается лишь при строго определённом соотношении плотности энергии и пространственной кривизны внутри пузыря — эти параметры должны лежать на разделяющей линии между двумя другими сценариями. Отклонение в любую сторону ведёт либо к сингулярности, либо к объекту, который не может оставаться устойчивым.

Пока что ни одного гравастара не обнаружено, и отличить его от чёрной дыры существующими методами невозможно. Но сама возможность существования таких имитаторов заставляет астрофизиков пересмотреть привычные представления. Если природа всё же допускает нужную тонкую настройку, то многие кандидаты в чёрные дыры на самом деле могут оказаться гравастарами, и тогда парадокс исчезновения информации перестанет быть камнем преткновения.

arXiv (https://arxiv.org/html/2509.15302)

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: arxiv.org

Комментарии: