Астрофизик Роберт Манн (Robert Mann) и его коллеги из университета Ватерлоо (Канада) смоделировали черную дыру, которая изменяется так, что с математической точки зрения это похоже на поведение жидкого гелия, когда тот становится супержидким. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Черные дыры воспринимаются как загадочные, ненасытные объекты. Но и среди них теоретически возможны еще более странные представители. Моделирование показывает возможность существования супержидких черных дыр.
Супержидкость — состояние вещества, пограничное между жидкостью и газом. Супержидкости не имеют вязкости и электрического сопротивления. Они могут просачиваться сквозь стекло и имеют полностью однородную температуру.
Это состояние вещества чрезвычайно трудно наблюдать. В лабораторных условиях удавалось получить только супержидкий гелий — и то при температурах, близких к абсолютному нулю. Его еще труднее изучать и моделировать, ведь многие расчеты, которыми определяется модель, еще никем не проведены.
Авторы нового исследования смоделировали теоретическую черную дыру, которая изменяется таким же образом, как и супержидкий гелий. Это экзотическая модель черной дыры, которая могла бы существовать в многомерном пространстве-времени со свойствами, сильно отличающимися от наших. При определенных условиях гравитационного взаимодействия материй переход к супержидкому состоянию потенциально может произойти в большом числе черных дыр — но, скорей всего, не в нашей Вселенной. «Представимо, что эти условия могут быть удовлетворены в нашей Вселенной, но, скорее все же нет», — прокомментировал Роберт Манн.
Но даже в этом случае моделирование оказывается полезным для науки. Ученые узнают нечто новое о супержидкостях, что невозможно было бы вычислить другими методами. И наоборот, изучение супержидкостей расширяет представления о том, как черные дыры ведут себя при различном уровне температуры и давления.
Читайте также на портале Научная Россия: ученые обнаружили новый вид черных дыр.
