Nazarbayev University Жаратылыстану әлеуметтік және гуманитарлық ғылымдар мектебінің профессоры Даниэле Малафарина мен оның Катаниядағы (Италия) Ұлттық астрофизика институтының (INAF) обсерваториясындағы әріптестері гравитациялық құлдырау және cингулярлықсыз «қара құрдымның» пайда болуын зерттеп жатыр. Олар өздерінің жаңа теориясын ғалымдар Марков пен Мұхановтың идеясына сүйеніп жасады.
«Біздің сингулярлық емес қара құрдым ауырлықтың асимптотикалық қауіпсіз теориясындағы қарапайым материя ыдырауының соңғы күйі ретінде алынды. Ұсынылған модельде ортасына шектеулі уақытта жетудің орнына, заттың құлауы үшін шексіз уақыт қажет. Бұл сингулярлықтың пайда болуына жол бермейді. Бірақ «қара құрдым» жарық тіпті қашып кетпейтін оқиға көкжиегін қалыптастырады», деп түсіндірді Д. 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 болғанымен жалпы салыстырмалылықта олардың сөзсіз екенін көрсететін теоремалар бар.
«Эйнштейннің теориясында және балама теорияларында сингулярлықсыз қара құрдымның пайда болуына қалай қол жеткізуге болатынын түсінуге ұзақ уақыттан бері көптеген зерттеу тобы жұмыс істеп жатыр. Балама теориялар олардың пайда болуын күйреу нәтижесінде емес, сондықтан сингулярлықсыз, бірақ өздерінің жағымсыз қасиетімен, мысалы, теріс тығыздықпен немесе басқа экзотикалық заттармен сипаттайды. Бұл мәселе мені көптеген жыл бойы қызықтырды. Өйткені сингулярлықтар туралы мәселені шешу гравитацияның жаңа және жақсы теориясына қадам болуы мүмкін деп санаймын», деді профессор
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 есептелінді. 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 құрдым бар. Бірақ олардың қалай пайда болып, қайда жоғалып кететіні жұмбақ күйінде қалып отыр.
«Зерттеуіміздің ең маңызды аспектісі – біздің мақсатымызға басқа теориялардың кемшілігінен бөлек, бұл модельді физикалық тұрғыдан тартымды етеді. Меніңше, біздің жұмысымыз қара құрдымдардың пайда болуы туралы соңғы сөз емес, бірақ қызықты, пайдалы болады деп үміттенемін. Алынған нәтижелер қара құрдымның пайда болуы кезіндегі экстремалды жағдайларда гравитацияның қалай әрекет ететіні туралы түсінік береді. Қысқасы, гравитацияның жаңа теориясы қандай қасиеттерге ие болуы керек екенін түсінуге көмектеседі», дейді ғалым.
Профессор Даниэле Малафарина мен италиялық ғалымдардың бірлескен жұмысы Америкалық физика қоғамының (APS) жетекші «Physical Review Letters» (PRL) журналында жарияланды.