В астрофизиката има поговорка, че "черните дупки нямат коса".

Това означава, че в Oбщата теория на относителността черните дупки са изключително опростени обекти. Всичко, което ви е необходимо, за да опишете една черна дупка, е нейната маса, електрически заряд и скорост на въртене. Само с тези три числа разполагате с всичко, което бихте могли да знаете за черните дупки. С други думи, те са "плешиви" - нямат никаква допълнителна информация.

Този аспект на черните дупки е изключително разочароващ за астрофизиците, които отчаяно искат да разберат как работят тези космически чудовища. Уви, черните дупки си остават едни от най-загадъчните и мистериозни обекти във Вселената.

Но тази концепция за черните дупки "без коса" се основава на сегашното ни разбиране за Oбщата теория на относителността, както първоначално е формулирана от Алберт Айнщайн. Тази картина на относителността се фокусира върху кривината на пространство-времето. Всяко образувание с маса или енергия огъва пространство-времето около себе си и това огъване дава указания на тези образувания как да се движат.

Това обаче не е единственият начин да се изгради теория на относителността. Съществува и съвсем различен подход, който вместо това се фокусира върху "усукването", а не върху кривината на пространство-времето. В тази картина всяко образувание с маса или енергия усуква пространство-времето около себе си и това усукване дава указания на други обекти как да се движат.

Двата подхода, единият основан на кривината, а другият - на усукаността, са математически еквивалентни. Но тъй като Айнщайн пръв разработи езика, основан на кривината, той е много по-широко използван. Подходът на усукване, известен като "телепаралелна" гравитация заради математическото използване на успоредни линии, предлага много възможности за интригуващи теоретични прозрения, които не са очевидни при подхода на кривината.

Като пример - екип от физици теоретици наскоро изследва как телепаралелната гравитация може да подходи към проблема за черните дупки. Те описаха подробно работата си в статия, публикувана в базата данни за препринти arXiv през юли.

Екипът изследва потенциалните разширения на общата теория на относителността с помощта на т.нар. скаларно поле - квантов обект, който обитава цялото пространство и време. Известен пример за скаларно поле е бозонът на Хигс, който е отговорен за масите на много частици. Възможно е да има допълнителни скаларни полета, които обитават Вселената и едва доловимо променят начина, по който действа гравитацията, и физиците отдавна използват тези скаларни полета в опитите си да обяснят природата на космически загадки като тъмната материя и тъмната енергия.

В Oбщата теория на относителността, базирана на обикновената кривина, има толкова много начини за добавяне на скаларни полета. Но в телепаралелната гравитация има много повече възможности. Този изследователски екип откри начин за добавяне на скаларни полета към общата относителност, използвайки телепаралелната рамка. След това те използват този подход, за да изследват дали тези скаларни полета, които иначе биха били невидими, могат да се появят в близост до черни дупки.

Крайният резултат: cкаларните полета, добавени към Oбщата теория на относителността, когато се изследват през телепаралелната леща, дават на черните дупки малко "коса".

В този случай "косата" е наличието на силно скаларно поле в близост до хоризонта на събитията на черна дупка. Изключително важно е, че това скаларно поле носи информация за черната дупка в него, което би позволило на учените да разберат повече за черните дупки, без да се налага да се потапят в тях.

Снимка: Unsplash

Виж още: Откриха доказателства за наличие на органична материя на Марс