Физики-теоретики показали, что необычная «волосатая» черная дыра может стать неустойчивой и буквально «выплюнуть» саму себя из окружающего ее поля, оставив после себя самостоятельную «бозонную звезду». Работа опубликована в журнале Physical Review D.
«Волосатыми» называют черные дыры, окруженные особым скалярным полем — в отличие от «обычных», которые, по классическим представлениям, не имеют никаких дополнительных характеристик, кроме массы, заряда и вращения. Однако теоретики давно изучают экзотические исключения, когда черная дыра все же обзаводится дополнительным полем — «волосами». Такие модели помогают понять, насколько универсальны законы гравитации и что происходит на самой грани их применимости.
Ученые Университета Авейру в Португалии описали два сценария распада подобной системы. В сценарии «деления» система разделяется на два отдельных объекта: обычную черную дыру без «волос» и устойчивую бозонную звезду — гипотетический космический объект, состоящий не из обычного вещества, а из особых частиц-бозонов. Что именно произойдет, зависит от «компактности» поля: плотные конфигурации ведут к поглощению поля черной дырой, а более рыхлые — к расщеплению. Авторы сравнивают неустойчивость с шаром на вершине горы, который от малейшего толчка скатывается вниз, а не возвращается назад.
Стоит подчеркнуть, что это сугубо теоретическая модель, а не описание реальных космических черных дыр: она опирается на наличие у черной дыры электрического заряда, которого у настоящих астрофизических объектов практически не бывает. Тем не менее подобные расчеты важны для фундаментальной физики — они прощупывают границы общей теории относительности и помогают понять, какие экзотические объекты она в принципе допускает.
Ранее ученые выяснили, что черные дыры «запоминают» место своего рождения.