Назарбаев Университетінің Жаратылыстану әлеуметтік және гуманитарлық ғылымдар мектебінің профессоры Даниэле Малафарина мен оның Катаниядағы (Италия) Ұлттық астрофизика институтының (INAF) обсерваториясындағы әріптестері гравитациялық құлдырау және cингулярлықсыз «қара құрдым» пайда болуы мәселесін зерттеп жатыр. Олар өздерінің жаңа теориясын ғалымдар Марков пен Мұхановтың идеяларына сүйене отырып жасады.
«Біздің сингулярлық емес қара құрдым ауырлықтың асимптотикалық қауіпсіз теориясы деп аталатын қарапайым материяның ыдырауының соңғы күйі ретінде алынды. Ұсынылған модельде ортасына шектеулі уақытта жетудің орнына, заттың құлау үшін шексіз уақыт қажет. Бұл сингулярлықтың пайда болуына жол бермейді, бірақ сонымен бірге «қара құрдым» жарық тіпті қашып кетпейтін оқиға көкжиегін қалыптастырады», — деп түсіндірді профессор Даниэле Малафарина.
А.Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясынан массивтік жұлдыздардың ыдырауы нәтижесінде қара құрдымдар пайда болатыны белгілі. Олардың ортасында сингулярлық – нөлдік көлемді және шексіз тығыздығы бар «қара құрдымның» массасы орналасқан аймақ түзіледі. Дегенмен, сингулярлықтардың болуы теорияға мәселе қояды: сингулярлықтардың нақты Әлемде пайда болуы мүмкін емес деген ұғым бар, бірақ жалпы салыстырмалылықта олардың сөзсіз екендігін көрсететін теоремалар бар.
«Эйнштейннің теориясында және балама теорияларында сингулярлықсыз қара құрдымдың пайда болуына қалай қол жеткізуге болатынын түсінуге ұзақ уақыт бойы тырысып жатқан көптеген зерттеу топтары жұмыс істеп жатыр. Балама теориялар олардың пайда болуын күйреу нәтижесінде емес, сондықтан сингулярлықсыз, бірақ өздерінің жағымсыз қасиеттерімен, мысалы, теріс тығыздықпен немесе басқа экзотикалық заттармен сипаттайды. Жеке мені бұл мәселе көптеген жылдар бойы қызықтырды, өйткені мен сингулярлықтар туралы мәселені шешу гравитацияның жаңа және жақсы теориясына қадам болуы мүмкін деп санаймын», — деді профессор Мальфарина.
Кескін: Event Horizon Telescope (EHT) түсірген «қара тесік» суреті.
Эйнштейн теңдеулерінің нақты математикалық шешімі ретінде бар деп болжанған алғашқы «қара құрдым» 2019 жылы Жерден 55 миллион жарық жылы қашықтықта орналасқан Messier 87 массивті галактикасының ортасында Event Horizon Telescope (EHT) арқылы анықталды. Оның массасы Күннен 5 миллиард есе үлкен деп есептелінеді. Құс жолының ортасында 2022 жылы EHT бейнеленген өте үлкен бір қара құрдым және кейбір бағалаулар бойынша әрқайсысы Күннің массасынан бірнеше есе үлкен 100 миллионнан астам кішірек қара құрдымдар бар. Бірақ олардың қалай пайда болып, қайда жоғалып кететіні жұмбақ күйінде қалып отыр.
«Біздің зерттеуіміздің ең маңызды аспектісі — ол біздің мақсатымызға басқа теориялардың кемшіліктерінсіз әкеледі, сондықтан бұл модельді физикалық тұрғыдан тартымды етеді. Менің ойымша, біздің жұмысымыз қара құрдымдардың пайда болуы туралы соңғы сөз емес, бірақ бұл қызықты әрі пайдалы қадамды білдіреді деп үміттенемін. Алынған нәтижелер қара құрдымның пайда болуы кезінде пайда болатын экстремалды жағдайларда гравитацияның қалай әрекет ететіні туралы түсінік береді және бұл, менің ойымша, гравитацияның жаңа теориясы қандай қасиеттерге ие болуы керек екенін түсінуге көмектеседі», — деді ғалым.
NU профессоры мен итальяндық ғалымдардың бірлескен жұмысы Американдық физика қоғамының (APS) «Physical Review Letters» (PRL) флагман журналында жарияланды. Журналдың импакт-факторы 8,6 және Scopus-те «Жалпы физика және астрономия» санатының үздік 6% қатарына кіреді. PRL-де жарияланған мақала әдетте оның нәтижелері физиктердің кең аудиториясының назарына лайық екенін көрсетеді.
