Художественное изображение черной дыры. Иллюстрация NASA.
Мария Родригес (Maria Rodriguez) из Института физики гравитации Макса Планка в Германии считает, что черные дыры могут принимать самые разнообразные формы: спирали, диски, кольца, как, например, у Сатурна. Но подобная теория будет работать, если в нашей Вселенной будет найдено больше четырех пространственно-временных измерений.
В статье «О разновидностях черных дыр с точки зрения естественного отбора», размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета, Родригес описала, как черные дыры — «схлопнувшиеся» в результате гравитационного коллапса массивные звезды — могут выглядеть с точки зрения теории струн.
Эта теория возникла в 1970-е годы как попытка объединить все фундаментальные взаимодействия и соединяет общую теорию относительности Эйнштейна и квантовую теорию. Теория струн, в частности, предсказывает, что наше пространство обладает не четырьмя, а десятью пространственно-временными измерениями.
Притяжение черной дыры настолько велико, что ее пределы не может покинуть даже свет. Поэтому сама черная дыра недоступна для наблюдений, а ее форма описывается поверхностью горизонта событий, из-под которого во внешний мир не может проникнуть никакая информация.
Родригес отмечает, что если в привычном четырехмерном пространстве форма черной дыры (точнее, ее горизонта событий) может быть только сферической, то в пространстве с большим числом измерений она может иметь совершенно необычную конфигурацию.
Исследовательница собрала целый «зоопарк» возможных форм черных дыр. В зависимости от «геометрии» многомерного пространства они могут иметь формы спирального кольца, «черного Сатурна», галстука-бабочки, разных типов дисков.
Автор статьи указывает, что собранный ею перечень форм неполон. «Каталог разновидностей черных дыр показывает большое разнообразие, но он, по всей видимости, далек от полноты», — пишет она.
Хотя все эти решения, описывающие формы черных дыр, существуют только математически, некоторые из них могут существовать и в реальной Вселенной. В частности, черные дыры в форме кольца могут существовать, если центробежные силы при ее вращении будут достаточно сильны, чтобы удержать ее от «схлопывания».
