Черная дыра с пульсаром поможет в поиске лишних измерений

Астрономы обнаружили, что поведение двойной системы, состоящей из нейтронной звезды и черной дыры, может служить индикатором наличия у нашего пространства дополнительных пространственных измерений. Согласно различным теориях, таких измерений может быть шесть или семь, причем устроены они довольно экзотично.

Астрономы обнаружили, что поведение двойной системы, состоящей из нейтронной звезды и черной дыры, может служить индикатором наличия у нашего пространства дополнительных пространственных измерений. Статья ученых появилась в журнале The Astrophysical Journal, а ее краткое изложение приводит New Scientist. Препринт статьи доступен на сайте arXiv.org.

В 1974 году астрономы Рассел Халс и Джозеф Тейлор обнаружили пульсар PSR B1913+16, представляющий собой двойную систему звезд примерно одинаковой массы — 1,4 солнечной, одна из них, нейтронная, как раз и видится с Земли пульсаром. Этот пульсар позволил проверить ряд предсказаний общей теории относительности, как, например, сокращение орбитального периода, поворот периастра и геодезическую прецессию. В 1993 году ученые получили за это Нобелевскую премию по физике с формулировкой за открытие нового типа пульсаров, давшее новые возможности в изучении гравитации.

В рамках новой работы ученые решили пойти по пути Халса и Тейлора. Они рассчитали, что двойная система, состоящая из видимой с Земли пульсаром нейтронной звезды и черной дыры, позволит проверить предсказания некоторых многомерных теорий гравитации — в частности, речь идет о наличии дополнительных пространственных измерений. Оказалось, что, если такие измерения существуют, то дыра и звезда должны постепенно разлетаться. А процесс разлета, который объясняется тем, что излучение Хокинга, вызывающее испарение черных дыр, в многомерном мире мощнее, чем в трехмерном — можно зарегистрировать.

Согласно некоторым современным теориям, мир, в котором мы существуем, обладает дополнительными шестью или семью пространственными измерениями с необычными свойствами. В одних теориях лишние измерения свернуты в цилиндры, то есть координаты по этим измерениям — периодические функции. В других теориях измерения бесконечны, однако сильно искривлены. Во всех случаях, однако, гравитация замечает эти измерения только на определенном масштабе, часто слишком маленьком (планковская длина) для регистрации.

По мнению авторов работы, регистрация подобного объекта является наиболее реальным способом проверить современные космологические теории.