Ученые из Университета Южной Дании, Карлова университета в Праге, Высшей международной школы передовых исследований (SISSA) в Триесте и Университета Виктории в Веллингтоне обнаружили нестабильность внутри черных дыр, поставив под сомнение общепринятую модель Керра. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Для анализа структуры черных дыр часто использовалось уравнение Керра, наиболее точно описывающее вращающиеся черные дыры, которые, как считается, являются самым распространенным типом черных дыр во Вселенной. В рамках модели Керра черная дыра представлена двумя горизонтами: внешним, за которым невозможно избежать гравитационного притяжения, и внутренним, охватывающим сингулярность, где пространство-время перестает существовать в привычном виде. Однако исследование выявило важную проблему, связанную с динамическими изменениями внутри этих объектов.
Согласно новой модели, внутренний горизонт черной дыры может накапливать энергию экспоненциально, что со временем приводит к нестабильности. Исследование показало, что, в отличие от статичных черных дыр, динамические черные дыры подвержены быстрой энергетической нестабильности. В течение короткого временного периода энергия достигает конечного, но крайне высокого уровня, который способен изменить общую геометрию черной дыры.
Таким образом, черная дыра не может поддерживать стабильную структуру Керра на длительных временных интервалах. Скорость и масштаб отклонений от классической геометрии Керра требуют дальнейшего изучения, однако ученые пришли к выводу, что данное решение не является абсолютно точным для описания реальных черных дыр.
Выводы исследователей предполагают, что данная нестабильность может играть ключевую роль в понимании внутренней структуры черных дыр и их связи с общей теорией относительности. Эти результаты открывают новые возможности для исследования черных дыр и их внутренней динамики, а также позволяют предположить, что дальнейшие наблюдения могут уточнить модели, выходящие за рамки существующей теории.