|
Древние черные дыры существуют в пятимерном мире
|
|
|
|
Насколько нам известно, первичных черных дыр (PBH) не существует. Но если бы они существовали, то эти гипотетические объекты образовались бы в ранней Вселенной, а не из умирающих звезд, и, возможно, даже составляли бы собой темную материю. Но на этом странности не заканчиваются. Их образование могло бы быть еще более необычным, если бы происходило во Вселенной с темным измерением — еще одной теоретической концепцией. Согласно этой концепции, наше пространство включает в себя скрытое дополнительное пространственное измерение.
|
|
|
|
В этом мире «если бы да кабы» в статье, опубликованной в журнале Physical Review D, рассматривается вопрос о том, как первичные черные дыры могли бы образоваться и сохраниться в такой Вселенной.
|
|
Темное измерение
|
|
|
|
Согласно стандартной космологической модели, наша Вселенная существует в четырех измерениях: трех пространственных (длина, высота и ширина) и одном временном. Но в сценарии с темным измерением добавляется скрытое дополнительное пространственное измерение.
|
|
|
|
Считается, что его ширина составляет примерно микрон, и оно скрыто от наших глаз. В то время как обычная материя и силы ограничены нашим стандартным четырехмерным пространством, гравитация может распространяться и на это дополнительное измерение. Поскольку первичные черные дыры могут быть очень маленькими, темное измерение могло повлиять на то, как они образовывались и сохранялись.
|
|
|
|
|
|
|
Так как же учёные могли исследовать столь необычную возможность? Ответ был получен не в результате наблюдений, а с помощью обширных теоретических математических и физических расчётов, проведённых группой учёных под руководством Луиса Анчордоки из Леманского колледжа в США. Они применили предложенные правила квантовой гравитации, чтобы понять, как будут вести себя чёрные дыры в рамках теории о тёмном измерении. Исследователи также проверили, будут ли эти объекты функционировать как стандартные четырёхмерные или как пятимерные объекты.
|
|
|
|
«В этой статье мы возвращаемся к вопросу о механизмах образования первичных чёрных дыр и задаёмся вопросом, являются ли первичные чёрные дыры в рамках теории о тёмном измерении четырёхмерными или пятимерными чёрными дырами», — пишут авторы исследования.
|
|
От четырёх измерений к пяти
|
|
|
|
Полученные ими результаты показали довольно странную картину. Некоторые первичные чёрные дыры поначалу ведут себя как обычные четырёхмерные объекты. Но затем они становятся нестабильными и превращаются в пятимерные. Другие первичные чёрные дыры, образовавшиеся из космических струн, с самого начала являются пятимерными.
|
|
|
|
Что касается продолжительности их существования, то дополнительное измерение влияет на то, как долго они могут существовать. «Мы также показываем, что первичные чёрные дыры, образовавшиеся из космических струн, могут существовать время, сопоставимое с возрастом Вселенной».
|
|
|
|
Хотя это исследование объединяет две загадки в одну большую, нам всё ещё не хватает реальных доказательств. Но если хотя бы одно из них окажется реальным, это может дать нам представление о физике высоких энергий в ранней Вселенной.
|
|
|
|
Источник
|
