Возникновение двух черных дыр в гравитационных фокусах столкновения
William E. East
Физики показали процесс появления черных дыр в коллайдере
Ученые провели моделирование возникновения черных дыр в результате столкновения частиц в ускорителе и установили, что необходимая для этого энергия в 2,4 раза меньше, чем считалось ранее. Работа
опубликована
в журнале
Physical Review Letters
, а ее краткое содержание
приводит
сайт Американского физического общества.
В ходе моделирования две частицы были представлены в виде двух жидких «капель», летящих навстречу друг другу. Непосредственно после столкновения энергия концентрировалась в двух «фокусах» по обеим сторонам плоскости соприкосновения. В этих точках возникали две черные дыры, которые практически сразу сливались в одну (
видео
). Ее энергия составила 72 процента от исходной энергии столкновения, а остальное рассеивалось в виде гравитационных волн.
Возникновение черных дыр при столкновении частиц и их
хокинговское испарение
с образованием новых частиц экспериментально обнаружить до сих пор не удавалось. Авторы указывают, что получение миниатюрных дыр в современных коллайдерах крайне маловероятно даже с учетом энергетических «послаблений», выявленных в ходе моделирования.
Черные дыры представляют собой участки пространства с настолько большой гравитацией, что даже свет не может покинуть их пределы. Тем не менее, черные дыры способны терять энергию и испаряться за счет излучения, предсказанного Стивеном Хокингом. Оно возникает из-за квантового эффекта образования пар частица-античастица непосредственно на границе радиуса черной дыры. Чем черная дыра меньше, тем быстрее она испаряется. Миниатюрные черные дыры, возникновение которых возможно при столкновении частиц, способны существовать около 10
–26
секунды.
В 2008 году в связи с запуском Большого адронного коллайдера теоретическая возможность образования черных дыр в ходе столкновений частиц привлекла широкий общественный интерес. Обзор общественных опасений можно прочитать
здесь
, а ответы на них с научной точки зрения изложены
здесь
.