Оглавление

Может ли черная дыра существовать внутри другой черной дыры?

background

Содержание

1. Что происходит при слиянии?2. Может ли это быть устойчивой системой?3. А если Вселенная сама похожа на внутренность?4. Что можно сказать уверенно?

Другие статьиicons

На первый взгляд кажется, что черная дыра внутри другой черной дыры — это просто лишнее усложнение. Если объект уже оказался за горизонтом событий большой черной дыры, наружу он не сообщит о себе ничего. Для внешнего наблюдателя все сольется в общую массу, вращение и другие измеримые свойства большой черной дыры.

Но в физике вопрос все равно интересен. Черные дыры могут сталкиваться и сливаться. До слияния каждая имеет свой горизонт. В процессе возникает общий горизонт, который охватывает обе черные дыры. На коротком этапе можно говорить, что меньшие области оказываются внутри более крупной общей области.

Снаружи мы увидим не «матрешку», а один объект, который после колебаний успокоится и станет обычной черной дырой.

1. Что происходит при слиянии?

Когда две черные дыры сближаются, они вращаются вокруг общего центра масс и излучают энергию в виде гравитационных волн. Орбита уменьшается, сближение ускоряется, затем горизонты объединяются. После этого новая черная дыра еще некоторое время «звенит», сбрасывая лишние деформации гравитационными волнами.

Такие события уже зарегистрированы детекторами гравитационных волн. Это одно из самых сильных подтверждений того, что черные дыры не просто математические решения, а реальные астрофизические объекты.

Можно ли сказать, что одна черная дыра оказалась внутри другой? В бытовом смысле — да, если меньшая пересекла общий горизонт. В строгом физическом смысле все зависит от того, как описывать пространство-время в этот момент. Границы горизонтов в слиянии ведут себя не так, как твердые оболочки.

2. Может ли это быть устойчивой системой?

Устойчивая «черная дыра внутри черной дыры» в привычном виде вряд ли похожа на объект, который можно долго наблюдать извне. Как только общий горизонт сформирован, внешнему миру доступна только суммарная картина. Внутренние детали уже не разделяются наблюдением.

Общая теория относительности говорит, что черная дыра после возмущений стремится к простому состоянию. Ее можно описать небольшой группой параметров. Это не значит, что все внутренние вопросы решены. Но для внешнего наблюдателя отдельная внутренняя черная дыра не будет выглядеть как самостоятельный объект.

3. А если Вселенная сама похожа на внутренность?

Есть более смелые космологические идеи, где наша Вселенная рассматривается как область, связанная с черной дырой в каком-то более широком пространстве. Такие гипотезы обсуждаются в теоретической физике, но они не являются общепринятым фактом.

Их стоит воспринимать осторожно. Они полезны как способы думать о гравитации, начале Вселенной и структуре пространства. Но пока у нас нет прямых наблюдений, которые заставили бы считать такую картину доказанной.

4. Что можно сказать уверенно?

Уверенно можно сказать три вещи:

  • черные дыры действительно могут сливаться;
  • при слиянии появляется общий горизонт событий;
  • после слияния внешний мир видит одну новую черную дыру, а не две отдельные внутри нее.

Вопрос о «черной дыре внутри черной дыры» хорош тем, что заставляет не представлять горизонт как стеклянный шар. Это не твердая стенка и не привычная поверхность. Это граница причинности: после нее сигналы уже не возвращаются наружу.

И в этом главный смысл темы. Черные дыры не обязаны соответствовать нашим бытовым образам. Они учат мыслить не предметами, а событиями, траекториями и тем, какие сигналы вообще могут дойти до наблюдателя.

document.addEventListener(‘DOMContentLoaded’, function() { const usefulBlock=document.querySelector(‘.t-simple_row.useful’); const blogContent=document.querySelector(‘.blog__content’); if (usefulBlock && blogContent && !blogContent.contains(usefulBlock)) { blogContent.appendChild(usefulBlock); } });