Во Вселенной существуют белые дыры — что мы знаем о таинственных двойниках черных дыр

О черных дырах — области пространства-времени, в которой сверхмощное гравитационное поле не позволяет даже свету покинуть ее, слышали практически все, даже те, кого не интересует тема космоса. А вот об их двойниках — белых дырах, функционирующих противоположным способом, — знают немногие. Точно так же, как ничто не может выбраться из чёрной дыры, ничто не может войти в белую дыру.

Что такое белые дыры, где они существуют во Вселенной и что нового удалось узнать ученым об этих таинственных двойниках черных дыр, пишет издание Space.com.

Что такое белые дыры — ученые объясняют простыми словами

Очень просто, белую дыру можно считать черной дырой, которая двигается назад во времени. Белые дыры имели бы некоторые общие черты с черными дырами: они обладали бы характеристиками массы, момента импульса или "вращения" и электрического заряда.

Простыми словами, белые дыры — это теоретические космические области, которые функционируют противоположно черным дырам.

В чем разница между черными и белыми дырами

В отличие от черных дыр, белые дыры являются чисто теоретическими сущностями. Это гипотетические области пространства-времени, которые действуют как оборотная сторона черной дыры. Считается, что вместо того чтобы поглощать материю и энергию, белые дыры выбрасывают их, действуя как источники, а не поглотители материала.

В черной дыре есть интенсивное гравитационное поле, притягивающее вещи, и есть такая односторонняя мембрана, которая называется горизонтом событий. Совершенно все, что пересечет горизонт событий, включая даже свет, больше никогда не сможет выбраться наружу.

В то же время белая дыра бесконечно выбрасывает материал. У белой дыры также есть горизонт событий, который может пересечь только материал, выбрасываемый наружу самой белой дырой. Фактически это означает, что вы никогда не сможете попасть внутрь белой дыры.

Есть ли доказательства существования белых дыр

На сегодня нет никаких доказательств, подтверждающих существование белых дыр во Вселенной. Исследователи считают, что нужно искать место в космосе, где материал будет выбрасываться с невероятно большой скоростью.

Возможно, то, что мы не нашли белые дыры, связано с направлением течения времени, где могут существовать только черные дыры. Например, некоторые ученые считают, что Вселенная асимметрична и началась с Большого взрыва, у нее бесконечное будущее. В таком случае устанавливается однонаправленное течение времени, в котором просто не может существовать белых дыр.

А вот такие ученые, как Роджер Пенроуз, считают, что белая дыра — это выход из черной дыры, но в другой Вселенной. Таким образом, материал падает в черную дыру в одной Вселенной, а выбрасывается в другой Вселенной через белую дыру.

Теоретическое существование белых дыр

Хотя белые дыры не наблюдались, их существование было исследовано в рамках общей теории относительности. Теоретические модели предполагают, что белые дыры могут быть соединены с черными через червоточину, позволяя потенциальную связь между прошлым и будущим (если проанализировать это достаточно внимательно, это нарушает второй закон термодинамики).

Новая теория ученых

Долгое время считалось, что белые дыры — это плод общей теории относительности, рожденный из тех же уравнений, что и черные дыры. Однако недавно некоторые теоретики начали искать ответы на вопрос, могут ли эти близнецы оказаться двумя сторонами одной и той же монеты.

Как объясняют ученые, для экипажа космического корабля, наблюдающего издалека, белая дыра будет выглядеть так же, как черная дыра:

• есть масса;
• она может вращаться;
• вокруг горизонта событий — границы, отделяющие объект от остальной Вселенной, — могут находиться кольцо пыли и газа.

Но если экипаж продолжит наблюдать, то может стать свидетелями происшествия, невозможного для черной дыры — ее "отрыжки".

"Только белая дыра выплюнет что-то на ваших глазах, вы сможете уверенно сказать, что перед вами — не черная дыра", — говорит физик-теоретик из Центра теоретической физики во Франции Карло Ровелли.

Он описывает белую дыру как "временную инверсию" черной дыры, будто видео черной дыры проиграли задом наперед. Например, подобно тому, как отскок мяча является временной инверсией падающего мяча.

Таким образом, получается, что горизонт событий черной дыры — это точка, за которую ничто не может выйти, а горизонт событий у белой дыры —  это предел, через который ничто не может зайти.

При этом оказавшиеся внутри белой дыры объекты могут ее покинуть — быть выплюнутыми наружу. Но поскольку ничто не может попасть внутрь белой дыры, ее интерьер отрезан от прошлой Вселенной: ни одно внешнее событие никогда не отразится на внутреннем пространстве белой дыры.

Ранее мы писали, что исследователи обнаружили старейшую Черную дыру во Вселенной — она все еще растет.

Напомним, мы рассказывали, что ученые смогли объяснить таинственные сигналы, доносившиеся из раскаленной суперземли 55 Cancri e.

Также мы сообщали, что ученые впервые показали, как происходит столкновение двух больших планет во Вселенной.