У Всесвіті існують білі діри — що ми знаємо про таємничих двійників чорних дір

Про чорні діри — область простору-часу, в якій надпотужне гравітаційне поле не дозволяє навіть світлу покинути її, чули практично всі, навіть ті, кого не цікавить тема космосу. А от про їхніх двійників — білих дір, які функціонують у протилежний спосіб, — знає мало хто. Точно так само, як ніщо не може вибратися з чорної діри, ніщо не може увійти в білу діру.

Що таке білі діри, де вони існують у Всесвіті та що нового вдалося дізнатися вченим про цих таємничих двійників чорних дір, пише видання Space.com.

Що таке білі діри — вчені пояснюють простими словами

Дуже просто: білу діру можна вважати чорною дірою, яка рухається назад у часі. Білі діри мали б деякі спільні риси з чорними дірами: вони володіли б характеристиками маси, моменту імпульсу або "обертання" та електричного заряду.

Тож, простими словами, білі діри — це теоретичні космічні області, які функціонують протилежно чорним дірам.

У чому різниця між чорними та білими дірами

На відміну від чорних дір, білі діри є суто теоретичними сутностями. Це гіпотетичні області простору-часу, які діють як зворотний бік чорної діри. Вважається, що замість того, щоб поглинати матерію та енергію, білі діри викидають їх, діючи як джерела, а не поглиначі матеріалу.

У чорній дірі є інтенсивне гравітаційне поле, яке притягує речі, і є така одностороння мембрана, яка називається горизонтом подій. Абсолютно все, що перетне горизонт подій, включаючи навіть світло, більше ніколи не зможе вибратися назовні.

Водночас біла діра нескінченно викидає матеріал. У білої діри також є горизонт подій, який може перетнути тільки матеріал, що викидається назовні самою білою дірою. Фактично це означає, що ви ніколи не зможете потрапити всередину білої діри.

Чи є докази існування білих дір

На сьогодні немає жодних доказів, які б підтверджували існування білих дір у Всесвіті. Дослідники вважають, що необхідно шукати місце в космосі, де матеріал буде викидатися з неймовірно великою швидкістю.

Можливо, те, що ми не знайшли білі діри, пов'язано з напрямком плину часу, де можуть існувати лише чорні діри. Наприклад, деякі вчені вважають, що Всесвіт асиметричний і почався з Великого вибуху, у нього нескінченне майбутнє. У такому разі встановлюється односпрямований перебіг часу, в якому просто не може існувати білих дір.

А от такі вчені, як Роджер Пенроуз, вважають, що біла діра — це вихід із чорної діри, але в іншому Всесвіті. Таким чином, матеріал падає в чорну діру в одному Всесвіті, а викидається в іншому Всесвіті через білу діру.

Теоретичне існування білих дір

Хоча білі діри не спостерігалися, їх існування було досліджено в рамках загальної теорії відносності. Теоретичні моделі припускають, що білі діри можуть бути з’єднані з чорними через червоточини, дозволяючи потенційний зв’язок між минулим і майбутнім (якщо проаналізувати це досить уважно, це порушує другий закон термодинаміки).

Нова теорія вчених 

Тривалий час вважалося, що білі діри — це плід загальної теорії відносності, народжений з тих самих рівнянь, що й самі чорні діри. Проте нещодавно деякі теоретики почали шукати відповіді на запитання, чи можуть ці близнюки виявитися двома сторонами однієї й тієї ж монети.

Як пояснюють науковці, для екіпажу космічного корабля, що спостерігає здалеку, біла діра виглядатиме так само, як чорна діра:

• є маса;
• вона може обертатися;
• навколо горизонту подій — межа, яка відокремлює об'єкт від решти Всесвіту, може перебувати кільце пилу і газу.

Але якщо екіпаж продовжить спостерігати, то може стати свідками події, неможливої для чорної діри — її "відрижки".

"Щойно біла діра виплюне щось на ваших очах, ви зможете впевнено сказати, що перед вами — не чорна діра", — каже фізик-теоретик із Центру теоретичної фізики у Франції Карло Ровеллі.

Він описує білу діру як "тимчасову інверсію" чорної діри, ніби відео чорної діри програли задом наперед. Наприклад, подібно до того, як відскок м'яча є тимчасовою інверсією м'яча, що падає.

Таким чином, виходить, що горизонт подій чорної діри — це точка, за яку ніщо не може вийти, а горизонт подій у білої діри — це межа, через яку ніщо не може зайти.

При цьому об'єкти, які опинилися всередині білої діри, можуть її покинути — бути виплюнутими назовні. Але оскільки ніщо не може потрапити всередину білої діри, її інтер'єр відрізаний від минулого Всесвіту: жодна зовнішня подія ніколи не вплине на внутрішній простір білої діри.

Раніше ми писали, що дослідники виявили найстарішу Чорну діру у Всесвіті — вона досі росте. 

Нагадаємо, ми розповідали, що вчені змогли пояснити таємничі сигнали, які доносилися з розпеченої суперземлі 55 Cancri e.

Також ми повідомляли, що вчені вперше показали, як відбувається зіткнення двох великих планет у Всесвіті.