Черные дыры избегают точки бесконечности, благодаря электромагнитной силе и квантовым эффектам

Франческо Ди Филиппо из Института теоретической физики во Франкфурте опубликовал в журнале Physical Review Letters статью, в которой оспаривается неизбежность образования сингулярности внутри черных дыр. Исследователь показал, что сочетание электрического заряда и излучения Хокинга может предотвратить возникновение как сингулярности кривизны, так и горизонта Коши.

Согласно теоремам Пенроуза о сингулярности, внутренняя часть любой черной дыры должна быть неполной — пространство-время заканчивается либо сингулярностью, где плотность стремится к бесконечности, либо горизонтом Коши, за которым будущее становится непредсказуемым. Эти выводы основаны на предположении, что гравитация всегда притягивает.

Ди Филиппо использовал диаграммы Пенроуза для анализа заряженных черных дыр. Он обнаружил, что электромагнитное отталкивание в заряженной черной дыре в сочетании с квантовыми эффектами излучения Хокинга способно создать достаточно сильное противодействие гравитационному коллапсу. Каждый из этих факторов по отдельности слишком слаб, но их совместное действие может предотвратить образование пространственно-временных патологий.

В работе предполагается, что для описания внутренней структуры черных дыр может быть достаточно полуклассического подхода, при котором материя описывается квантовой механикой, а пространство-время остается классическим. Это потенциально исключает необходимость полноценной теории квантовой гравитации для решения проблемы сингулярностей.

Ди Филиппо планирует распространить этот анализ на вращающиеся черные дыры, где угловой момент может создавать эффект отталкивания, аналогичный электрическому заряду.

Источник:Phys.org