• РЕГИСТРАЦИЯ

Физики пересмотрели судьбу звездных останков

3 468

Самые устойчивые объекты во Вселенной — нейтронные звезды, белые карлики и черные дыры — рано или поздно исчезнут.

К такому выводу пришли авторы нового исследования, показавшие, что эти сверхплотные тела испаряются под действием квантовых эффектов, возникающих в искривленном пространстве-времени, даже в отсутствие горизонта событий, который ранее считался необходимым условием для излучения Хокинга.

В 1974 году британский физик-теоретик Стивен Хокинг предсказал, что черные дыры могут испускать тепловое излучение и терять массу из-за квантового рождения пар частица — античастица у горизонта событий в соответствии с принципом сохранения энергии. Явление, объединяющее квантовую механику, Общую теорию относительности и термодинамику, получило название «излучение Хокинга» и изменило представление о черных дырах как о «вечных ловушках».

Однако именно с этим эффектом связан один из важнейших нерешенных вопросов современной физики — информационный парадокс, предложенный самим Хокингом. Если излучение не содержит сведений о поглощенных черной дырой объектах, то куда исчезает информация об их квантовых состояниях, когда космический «монстр» полностью испаряется? Нарушение принципа сохранения информации порождает парадокс и ставит под сомнение совместимость Общей теорией относительности с квантовой механикой.

Теперь авторы нового исследования предположили, что горизонт событий не единственное условие для испарения. Даже такие компактные объекты, как нейтронные звезды и белые карлики, могут постепенно терять массу из-за квантовых эффектов, возникающих в их гравитационном поле. В частности, кривизна пространства-времени, создаваемая массивным телом, может приводить к спонтанному рождению пар частиц — например, фотонов или гипотетических гравитонов — даже при отсутствии черной дыры.

Чтобы проверить гипотезу, международная исследовательская группа под руководством Михаэля Ф. Вондрака (Michael F. Wondrak) из Радбаудского университета (Нидерланды) смоделировала сферически симметричную звезду с постоянной плотностью, применив квантовую теорию поля в искривленном пространстве-времени.

Результаты показали, что такие объекты действительно теряют массу, хотя очень медленно. Например, нейтронная звезда массой примерно 1,4 солнечной может испариться за 10⁶⁸ лет — время, сравнимое с жизнью маломассивных черных дыр.

Ключевой вывод статьи в том, что скорость испарения зависит от плотности объекта: чем выше плотность, тем быстрее он испаряется. Поскольку плотность нейтронных звезд по показателям схожа с плотностью черных дыр, такие объекты испарятся в течение 10⁶⁷—10⁶⁸ лет. Для белых карликов, обладающих меньшей плотностью, эта величина возрастает до 10⁷⁸ лет, а сверхмассивные черные дыры, подобные той, что расположена в центре галактики M87, могут существовать до 10⁹⁴—10⁹⁶ лет.

Для наблюдения указанные сроки недостижимы — они в миллионы триллионов раз превышают возраст нашей Вселенной. Однако результаты показали, что звездные останки не вечны и могут испаряться без таких экзотических сценариев, как распад протонов или столкновение с другими объектами.

«Мы показали, что даже без горизонта событий массивные объекты не вечны. Кривизна пространства-времени действует как невидимый генератор частиц, медленно растворяя звезды в космосе», — пояснил один из авторов научной работы астрофизик Хейно Фалке (Heino Falcke).

Более того, этот эффект оказался универсальным: авторы исследования рассчитали даже испарение Луны: спутник Земли, согласно модели, исчезнет через 10⁸⁹ лет, а туманность или облако межзвездного газа — через 10¹²⁷ лет. Это, разумеется, лишь теоретические пределы, ведь реальная эволюция таких небесных тел сопровождается аккрецией, распадом и столкновениями. Тем не менее расчеты продемонстрировали, что гравитационное квантовое испарение неизбежно. Если, конечно, этому не помешают другие физические процессы.

Исследователи также отметили, что испарение не просто плавное исчезновение массы. На финальном этапе объект может стать нестабильным и взорваться, выбросив энергию в виде нейтрино и высокоэнергетических частиц. При этом новая модель сильно упрощена и не учитывает вращение или сложную структуру самых плотных объектов во Вселенной.

Результаты научной работы, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, уже стали причиной оживленных дискуссий в академическом сообществе. Вондрак и коллеги, однако, надеются, что дальнейшие расчеты и наблюдения помогут понять, как описанные ими процессы влияют на Вселенную в долгосрочной перспективе.

Если выводы этой группы ученых верны, то разработанная модель может помочь в решении информационного парадокса и построении полной теории квантовой гравитации. Ранее физики предложили переосмыслить внутреннее строение черных дыр, представив их альтернативные модели без сингулярности и в ряде случаев горизонта событий.

Тем не менее в реальных астрофизических условиях — например, в центре галактик или даже в межзвездной среде — приток частиц извне может существенно превышать скорость квантового испарения. В таких случаях гравитационное поле объекта будет постепенно захватывать падающее вещество, компенсируя потери и фактически подавляя испарение. Значит, на практике звездные останки могут сохраняться дольше, чем предсказано в модели.

https://masterok.livejournal.c...

Учёный не политик, его не купишь

    Наталья Касперская: «Задача полного отказа от бумажных документов – это госизмена»

    На Глобальном цифровом форуме-2025, состоявшемся в Нижнем Новгороде, на панели «Архитектура цифровизации госуправления», ведущий IT-эксперт по кибербезопасности, президент Infowatch Наталья Касперская...

    Сладков намекнул на будущее Сумской области. "Кто думает, что я несу чушь, поезжайте в Таджикистан"

    По словам военного корреспондента Александра Сладкова, Сумская область принимает всё больше и больше боевых подразделений армии России. Таким образом, русские бойцы создали не просто плацдарм, а &...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Neiro 12 июля 21:36

      Почему в России может сформироваться «дуополия» MAX и Telegram

      С июня 2025 года стали циркулировать упорные слухи о том, что популярный интернет-мессенджер Telegram якобы может уйти с российского рынка, уступив место полностью отечественному MAX. Насколько подобная информация может соответствовать действительности? Вам – Telegram О том, что с появлением полностью отечественного аналога меры против иностранных инте...
      959
      Neiro 10 июля 10:45

      Вещество из галлюциногенных грибов продлило жизнь

      Американские исследователи обнаружили, что псилоцибин — активное вещество, содержащееся в некоторых видах грибов — оказывает мощное воздействие на весь организм и препятствует старению. Эксперименты, проведенные на лабораторных животных, показали: мыши, получавшие псилоцибин, старели медленнее и жили значительно дольше обычного. Изучая воздействие п...
      808
      Neiro 9 июля 10:51

      Ученые считают возможным извлечение воспоминаний из мозга после смерти

      Опрос, проведенный среди более чем 300 нейробиологов, показал, что значительная часть научного сообщества (70,7%) допускает возможность сохранения воспоминаний в мозге даже после смерти. Это может стать реальностью, если удастся сохранить коннектом — полную карту нейронных связей мозга — с помощью передовых методов криоконсервации. Более того, участ...
      347
      Neiro 4 июля 18:49

      Нейросети начали доводить людей до психоза

      Сегодня ChatGPT стал неотъемлемой частью жизни и трудовой деятельности многих людей. Однако, несмотря на полезность и функциональность этой нейросети, в последнее время все чаще появляются тревожные сообщения о том, что длительное взаимодействие с чат-ботом может приводить к серьезным психическим расстройствам. Известно как минимум несколько случаев, когда это ...
      453
      Neiro 29 июня 10:54

      Что будет, если перепутать группы крови при переливании?

      Переливание крови — спасительная процедура, но ошибка в определении группы крови может привести к катастрофе. Каждый год в мире фиксируются случаи, когда неподходящая кровь становится причиной тяжёлых осложнений. Что произойдёт, если перепутать группы крови, и как это влияет на организм? Как работают группы крови? Группы крови классифицируются по си...
      684
      Neiro 26 июня 17:40

      Сперматозоиды нарушили закон физики

      Человеческие сперматозоиды, несмотря на свои крошечные размеры, обладают удивительной способностью передвигаться в вязких жидкостях. Причем, вопреки законам классической физики. Ведь согласно им, такие среды должны значительно замедлять скорость. Однако природа, как это нередко бывает, оказывается более удивительной, чем мы могли бы предположить. Третий зако...
      1470
      Neiro 25 июня 12:50

      Кто может отрастить себе новый мозг

      Аксолотль, как было установлено учеными, является личинкой мексиканской амбистомы. Амбистомы (Ambystomatidae), семейство хвостатых амфибий. Амбистома — сухопутное животное, внешне похожая на крупную саламандру, но более скромной расцветки. У аксолотля есть фантастическая способность отращивать утраченные органы. Мы, конечно, знаем и других животных, ко...
      807
      Neiro 22 июня 19:52

      Происхождение нашей математической способности мыслить числами

      Недавнее исследование, опубликованное в журнале L’anthropologie, проливает свет на одну из самых увлекательных загадок эволюции человека — как у нас развилось математическое мышление, то есть способность оперировать числами. Учёные изучили, как наши предки, начиная с ранних гоминин и заканчивая Homo sapiens, заложили биологические и культурные основы, ...
      614
      Neiro 20 июня 10:46

      Названа главная проблема нейросетей

      Большие языковые модели (LLM), например, ChatGPT и DeepSeek, сегодня стали неотъемлемой частью информационного пространства. Они помогают генерировать тексты, отвечают на вопросы и выполняют множество других задач. Однако исследователи из Массачусетского технологического института (США) обнаружили, что все эти модели, несмотря на свое кажущееся совершенство, часто...
      611
      Neiro 19 июня 17:44

      Как на самом деле человек будет выращивать картошку на Марсе

      Отправить людей на Марс – задача сама по себе непростая, однако основать на Марсе колонию будет куда сложнее. Мы уже обсуждали, что Полет на Марс грозит космонавтам слабоумием, но есть и другой аспект. Жизнь вне Земной биосферы потребует либо поставок продовольствия с нашей родной планеты, либо же нам придется выращивать еду уже на месте, и поскольку...
      285
      Neiro 15 июня 19:50

      Ученые не могут объяснить странные радиосигналы из-под льда в Антарктике

      Ученые из Университета штата Пенсильвания, использующие установленные на воздушных шарах детекторы космических частиц для анализа радиоволн от космических лучей на удаленном континенте Антарктида, сообщают об аномальном обнаружении странных радиоимпульсов, которые, по-видимому, исходят из-под льда. В заявлении, объявляющем об аномальных обнаружениях, говорится, чт...
      1923
      Neiro 15 июня 17:04

      Почему ученым запрещено исследовать гору Арарат?

      Из Священного Писания известно, что Ной сделал ковчег из твердого дерева гофер. Ковчег имел три палубы с переборками и внутренними помещениями, а его корпус был просмолен снаружи и изнутри. У этого спасательного судна были вполне конкретные размеры: в длину он был 300 локтей (около ...
      1966
      Neiro 10 июня 20:57

      Нейросети устроили войну и выяснили, кто наиболее хитрый и агрессивный

      Ученые провели уникальный тест в стратегическом симуляторе Diplomacy. Там несколько ИИ-моделей выступили в роли европейских государств, вынужденных договариваться, формировать альянсы, вести войны и — что самое неожиданное — предавать. Результаты оказались не просто удивительными, но и тревожными. Искусственный интеллект на поле дипломатии Dip...
      1984
      Neiro 10 июня 19:56

      Как скорость света связана с течением времени и почему ее невозможно превысить

      В 1676 г. датский астроном Олаф (Оле) Ремер впервые измерил скорость светового луча. Ученый наблюдал Юпитер и его спутник Ио. Он обнаружил, что движение юпитерианской луны выглядит не совсем периодичным. По мере того, как планета-гигант удаляется от Земли, появление Ио из тени Юпитера все больше отстает от графика. Ученый верно рассудил, что дополнительные мину...
      2123
      Neiro 2 июня 10:44

      Искусственный интеллект мутирует из помощника в агрессора

      Компании вроде OpenAI, Google и Anthropic ускоренно развивают языковые модели, которые уже начинают превосходить людей в ряде умственных задач. В это же время власти США молчат, опасаясь либо паники среди населения, либо геополитического отставания от Китая, и не вводят никакого регулирования. Большинство американцев пока не осознают угрозу. Но как только би...
      454
      Neiro 26 мая 10:43

      Google представила Veo 3 — модель ИИ для создания видео со звуком

      На ежегодной конференции для разработчиков Google I/O компания анонсировала новые модели генерации медиаконтента. Самым заметным нововведением стала Veo 3 — первая версия ИИ от Google, способная создавать видео со звуком. Например, она может сгенерировать ролик с поющими птицами или уличную сцену с шумом транспорта. По словам Google, Veo 3 также превосход...
      318
      Neiro 25 мая 19:56

      Новая модель ИИ от Anthropic переходит к шантажу, когда инженеры пытаются её отключить

      Недавно выпущенная модель Claude Opus 4 от Anthropic часто пытается шантажировать разработчиков, когда они угрожают заменить её новой системой искусственного интеллекта и предоставить конфиденциальную информацию об инженерах, ответственных за это решение, говорится в опубликованном в четверг отчёте о безопасности. Во время предварительного тестирования Anthropi...
      723
      Neiro 15 мая 14:38

      Как скорость света связана с течением времени и почему ее невозможно превысить

      Когда-то ученые ожесточенно спорили, может ли скорость света быть конечной. Потом споры о скорости света перевернули наши представления о пространстве и времени А потом оказалось, что свет довольно нетороплив для нашей колоссальной Вселенной, но разогнаться быстрее, увы, невозможно. Впрочем, некоторые физики все еще надеются открыть сверхсветовые частицы. В ...
      1820
      Neiro 15 мая 10:53

      Можно ли вырастить динозавра по ДНК, взятой из крови насекомого того периода?

      Семейный научно-фантастический фильм «Парк Юрского периода» впервые вышел на экраны почти 30 лет назад, в 1993 году. Основанный на ярком и интересном романе писателя Майкла Крайтона, обладавший отличным и правдоподобным сюжетом, передовыми для своего времени спецэффектами. По сюжету, учёные достали образцы генетического кода динозавров – то есть ...
      735
      Neiro 8 мая 17:41

      Бактерии, проводящие электричество как провода

      Ученые обнаружили бактерии, проводящие электричество как провода На илистых отмелях побережья Орегона обнаружен новый вид бактерий, способных проводить электричество подобно металлическим проводам. Микроорганизм получил название Ca. Electrothrix yaqonensis — в честь коренного народа якона, проживающего в этом регионе.   Эти бактерии относятся к...
      380
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика