Наука: Наука и техника: sololaki

Космолог Никодем Поплавский из Университета Нью-Хейвена в США доказал, что горизонт событий черных дыр не растет с расширением Вселенной, несмотря на то, что он представляет собой область пространства-времени. Результаты исследования, опубликованные на сервере препринтов arXiv, также указывает на возможность существования соседних вселенных внутри черных дыр.

Гравитационное поле центрально-симметричной черной дыры, погруженной в расширяющуюся Вселенную, описывается метрикой МакВитти, которая ведет себя подобно метрике Шварцшильда (описывает свойства пространства-времени черной дыры) на близких расстояниях от черной дыры и моделью вселенной Фридмана, также называемой метрикой FLRW (описывает нестационарную, расширяющуюся Вселенную) на больших расстояниях от черной дыры.

Недостатком метрики МакВитти является то, что на самом горизонте событий давление материи и кривизна пространства-времени становится бесконечными при условии нестационарной Вселенной, однако это противоречит тому, что гипотетический наблюдатель, пересекающий горизонт событий, не должен заметить ничего особенного (не считая приливные силы).

Поплавский показал, что черную дыру можно считать окруженной сферической вакуумной полостью, называемой вакуолью Эйнштейна — Штрауса. Граница этой полости расширяется согласно теории Хаббла о расширении всей Вселенной. На внешней границе полости действует метрика FLRW, а на внутренней — метрика Шварцшильда. Иными словами, пространство-время в пределах горизонта-событий игнорирует расширение Вселенной.

Естественным следствием метрики МакВитти является то, что разные части Вселенной должны расширяться с разной скоростью, и этом может объяснять наблюдаемое напряжение Хаббла. Кроме того, по другую сторону горизонта событий может лежать соседняя Вселенная.

Как пишет Поплавский, замкнутая вселенная на другой стороне горизонта событий первое время колеблется, претерпевая несколько циклов сжатий и отскоков. Спустя некоторое время она достигает размера, при котором космологическая постоянная доминирует, а затем неограниченно расширяется. Таким образом, наша Вселенная могла возникнуть из черной
дыры, существующей в другой вселенной, а ее космологическая постоянная связана с угловым моментом вращающейся черной дыры.