Черные дыры  -  самая популяризированная загадка Вселенной. Гипотетически, они образуются из схлопнувшихся ядер мертвых звезд. Знамениты эти объекты прежде всего тем, что любая попавшая в них материя исчезает навсегда. Их притяжение настолько сильно, что ничто, даже свет, не может вырваться из-за границы горизонта событий. И все же они не единственные "дыры" во Вселенной...

Представьте, что вы играетесь с математикой пространства-времени у черной дыры и решаете вычесть саму коллапсировавшую звезду -  всю ее массу и материю. То, что останется и будет белой дырой -  сингулярностью без массы.

Название говорит само за себя, белая дыра противоположна черной. И это не настолько уж новая теория, астрофизики “играются” с белыми дырами с 1970-х.

Если у черных дыр горизонт событий  -  это граница, после которой сила гравитации не позволяет даже свету вырваться из притяжения дыры, то у белой дыры горизонт событий  -  это граница, которая не позволяет ничему попасть внутрь.

Вы не можете вырваться из черной дыры, вы не можете попасть в белую. Если черная дыра “всасывает” материю, то белая  -  ее выплескивает. Соответственно такой объект должен быть невероятно ярким и невероятно энергичным, выплескивающим огромное количество излучения.

Гипотетически, это все равно что нажать кнопку перемотки на черной дыре.


Как пишет Эрик Куриэл (Erik Curiel) в Стэнфордской философской энциклопедии:

"Так как в уравнениях поля общей теории относительности нет направления времени, если законы пространства-времени и гравитации объясняют формирование черных дыр, то те же законы разрешают существование и белых дыр.

И все же, насколько мы знаем, мы ни разу не видели белую дыру. Физики считают, что они, скорее всего, и не могут существовать во Вселенной и в пользу этой гипотезы есть несколько аргументов.

Во-первых, не получается ответить на вопрос, как они формируются. Ученые разработали правдоподобные модели того, как образуются черные дыры, но мы же не можем “перемотать” время Вселенной и превратить их в белые дыры.

Получается, нужно начать с сингулярности и идти от нее. Объект должен выплескивать материю, пока… поп! и появилась звезда. Это сокращение энтропии, и оно противоречит второму закону термодинамики.

Во-вторых, откуда возьмется эта сингулярность?

По словам астрофизика Карен Мастерс, единственный способ получить сингулярность в реальной Вселенной  -  посчитать, что она уже есть. Каким-то образом, Вселенная должна создавать уже готовые сингулярности. А у нас нет причин считать, что Вселенная началась с уже готовыми сингулярностями. Это вообще было бы странно.

Но давайте ненадолго забудем об этом и представим, что белая дыра каким-то образом просто появилась. Математически, как только малейшая частица материи попадает в часть пространства-времени, где есть черная дыра, часть пространства-времени с белой дырой исчезает.

Так что, в-третьих, если белые дыры и существовали, они быстро исчезли, у Вселенной на это было множество миллиардов лет.

Впрочем, и черные дыры не так уж давно были чисто теоретическим концептом.

Более того, нам известно космическое событие, которое можно считать кандидатом в белые дыры  -  гамма-всплеск.

Гамма-всплески -  масштабные космические выбросы энергии взрывного характера. Они являются самыми яркими электромагнитными событиями во Вселенной. Во время подобного всплеска в течение 10 секунд выделяется больше энергии, чем способно выделить Солнце за 10 миллиардов лет.

Такие события сопровождаются послесвечением, которое позволило ученым сделать вывод, что гамма-всплески создаются взрывами звезд. В 2017 году астрономы наблюдали один такой всплеск, он был результатом столкновения двух нейтронных звезд GW170817.

В 2011 году два астрофизика предположили, что гамма-всплеск с необычными свойствами мог быть белой дырой. Астрономы НАСА посчитали это черной дырой в процессе формирования. Собственно, вероятность того, что это все же была белая дыра, чрезвычайно мала.

Также существует на первый взгляд безумная идея, что Большой Взрыв на самом деле является сверхмассивной белой дырой. Эту гипотезу даже удалось доказать математически, но опять же, все это сугубо теоретические вычисления.

Вообще, в этом случае “Большой Взрыв” -  это неверное название. Согласно самой популярной на сегодняшний день версии, Вселенная не взорвалась из единой точки, а раздулась. После чего она 500 миллионов лет провела в темноте, не особо меняясь, прежде чем межгалактическая среда ионизировалась, и появился свет. Эта теория совсем не сходится с гипотезой о белой дыре.

Есть и еще одна версия: черные дыры превращаются в белые в конце своей “жизни”. Черные дыры, вроде бы, знатные долгожители, так что, вероятно, просто ни одна из них еще не дожила до смерти. Впрочем, возможно, что и дожила, но так быстро превратилась в белую дыру и исчезла, что никто не заметил.

Или же, если вести речь о первичных черных дырах, они превратились в малюсенькие белые и сейчас являются частью темной материи.

Математически, все эти теории возможны, но в реальной Вселенной мы пока что ни одну не увидели.

А если увидим, придется хорошенько подумать над нашим современным пониманием Вселенной.

Что, впрочем, тоже очень любопытная задачка...Источник: "Наука от Фансаенс"