Вселенная может быть больше, чем мы думаем: физики намекнули на скрытое измерение

Новая теоретическая работа физиков предполагает, что древнейшие черные дыры могут скрывать доказательство существования еще одного невидимого человеческому глазу измерения пространства. Некоторые первобытные черные дыры могли прожить почти столько же, сколько существует сама Вселенная. 

Что, как наряду с привычными тремя пространственными измерениями существует еще одно, настолько крохотное, что его невозможно увидеть? Новое исследование физиков-теоретиков предполагает именно такую ​​возможность и предлагает искать доказательства в масштабном объекте космоса - черных дырах, возникших сразу после Большого взрыва. Выводы команды ученых выглядят действительно необычно.

Как пишет издание PortalTele, речь идет о гипотетических объектах под названием первобытных черных дыр - они могли сформироваться не после гибели звезд, а еще в первые мгновения существования Вселенной. Ученые до сих пор не имеют прямых доказательств их существования, однако некоторые модели допускают, что именно такие черные дыры могут быть частью загадочной темной материи.

Команда под руководством физика Луиса Анчордоги из Lehman College исследовала, как первобытные черные дыры вели бы во Вселенной с дополнительным, так называемым "темным измерением". Результат оказался неожиданным: некоторые черные дыры могли бы начать существование как обычные четырехмерные объекты, а затем стать нестабильными и перейти в состояние, где их правильнее описывать как пятимерные.

В привычной физической картине мира существуют три пространственных измерения и времени. Но отдельные теоретические модели допускают наличие дополнительного, пятого пространственного измерения. По расчетам он мог бы иметь размер примерно в один микрон и оставаться практически недоступным для прямого наблюдения. Обычная материя и известные силы природы, согласно этой модели, остаются в привычных четырех измерениях, тогда как гравитация способна просачиваться и в дополнительное, скрытое пространство.

Для огромных космических объектов типа звезд или галактик такая разница оставалась бы практически незаметной. Но как только речь идет о крошечных объектах, ситуация кардинально меняется. Если размер горизонта событий черной дыры становится меньше масштаба скрытого измерения, ее гравитация способна распространиться и туда - а значит, геометрия такого объекта становится по-настоящему пятимерной.

Исследователи сосредоточились на нескольких возможных механизмах рождения таких объектов в ранней Вселенной – бурных фазовых переходах при охлаждении юного космоса и коллапсе гипотетических космических струн. Оказалось, что независимо от выбранного сценария результат получался одинаковым: все полученные черные дыры в конечном итоге оказывались в пятом измерении. Отдельные из них, возникшие именно из космических струн, могли быть пятимерными буквально с первого момента своего существования.

Еще одна интригующая деталь касается продолжительности жизни таких объектов. Дополнительное измерение способно влиять на скорость, с которой черные дыры испаряются из-за излучения Гокинга. Согласно расчетам команды, некоторые первобытные черные дыры потенциально могли существовать почти столько же времени, сколько существует сама Вселенная.

Впрочем, авторы работы отмечают: пока это лишь математическая модель, сочетающая одну непроверенную гипотезу с другой. Ни первоначальные черные дыры, ни самое темное измерение до сих пор не имеют прямого экспериментального подтверждения - ни один телескоп не зафиксировал подобных объектов. Но если хотя бы одно из этих предположений когда-нибудь подтвердится, ученые могут получить совершенно новый инструмент для изучения первых мгновений после Большого взрыва и природы темной материи, остающейся до сих пор одной из самых больших загадок космологии.

Поиски ответов на вопрос о строении черных дыр продолжаются в разных направлениях науки, и недавно физики предложили способ решить другую проблему черных дыр, связанную с парадоксом потери информации. Это свидетельствует, что даже самые известные объекты космоса до сих пор скрывают множество тайн, которые ученые только начинают разгадывать.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

• Этот космический взрыв нарушил все правила и длился в 300 раз дольше
• SpaceX успешно вывела корабль Starship на орбиту - это произошло, несмотря на серьезный сбой двигателя.
• Тусклая галактика выдала свою величайшую тайну из-за следа из звезд