Физики нашли лазейку в законах термодинамики, позволяющую черным дырам делиться надвое

Экстремальная скорость вращения или наличие дополнительных измерений способны преодолеть энтропийные ограничения и разорвать горизонт событий черной дыры, пишет ScienceDaily.

Международная группа физиков-теоретиков обнаружила математическую лазейку в законах физики, которая в экстремальных условиях допускает распад одной черной дыры на два независимых гравитационных объекта. Исследование ученых из Университета Южной Дании, Неаполитанского университета имени Федерико II и Национального центра научных исследований Франции (CNRS) опубликовано в научном журнале "Physical Review D". Авторы изучили ограничения общей теории относительности и термодинамики, чтобы выяснить, возможен ли процесс, строго обратный привычному гравитационному слиянию космических гигантов.

Главным препятствием для распада черных дыр выступает второй закон термодинамики: для стационарных невращающихся объектов деление привело бы к падению суммарной энтропии системы, что делает распад энергетически невозможным. Однако расчеты группы Франческо Саннино и Джакомо Каччапальи показали, что ситуация меняется при предельно высоких скоростях вращения. Если вращение черной дыры приближается к максимально допустимому физическому лимиту, энтропийный барьер преодолевается, а горизонт событий получает топологическую возможность разделиться на две ветви.

Второй механизм распада связан с теориями, предполагающими наличие дополнительных пространственных измерений. В таких моделях устойчивость горизонта событий нарушается, что делает процесс распада энергетически выгодным, в особенности когда один из образовавшихся объектов оказывается значительно меньше другого. Исследователи отмечают, что зафиксировать явление телескопами сложно, однако орбитальный гамма-телескоп Fermi-LAT теоретически способен уловить гамма-всплески от распада первичных реликтовых черных дыр.