Под определёнными условиями экзотическое гало тёмной материи вокруг нейтронной звезды создает горизонт событий, в то время как сама звезда продолжает существовать внутри него и остаётся целой, а чёрная дыра формируется за счёт совместного воздействия звезды и тёмной материи.
16 августа 2026, 23:44Наука и космосDarth Sahara0
В классической интерпретации после пересечения горизонта событий чёрной дыры материя неизменно стремится к сингулярности — области, где плотность и кривизна пространства-времени формально становятся бесконечными, а известные уравнения перестают давать физически обоснованные ответы. Чэнь Тан (Chen Tan) и Юн-Цян Ван (Yong-Qiang Wang) из Ланьчжоуского университета исследовали альтернативный сценарий: что произойдёт, если в центре чёрной дыры окажется не сингулярность, а нейтронная звезда.
Их исследование фокусируется на нейтронной звезде, погружённой в специфическое гало тёмной материи. Это теоретическая модель тёмной материи с анизотропным давлением (зависящим от направления), описываемая математической функцией, определяющей распределение плотности вещества. Ранее было продемонстрировано, что такое распределение при определённых условиях может создавать чёрную дыру с горизонтом событий, но без сингулярности в центре.
Тан и Ван решили выяснить, что произойдёт, если в такое гало поместить обычную нейтронную звезду. Для своих расчетов они применили модифицированные уравнения общей теории относительности, которые описывают структуру стабильной плотной звезды. Расчёты были выполнены для двух уравнений состояния ядерного вещества, связывающих плотность с давлением.
Выяснилось, что результат зависит от плотности гало. При слишком разреженном гало горизонт событий не формируется: остаётся нейтронная звезда с окутывающим её облаком тёмной материи, при этом сама звезда слегка деформируется. В случае слишком плотного гало гидростатическое равновесие нарушается, и стабильного решения уже не существует. Между этими режимами находится определённое окно параметров, в котором возникает необычная конфигурация.
В этом случае величина, связанная с обратной компонентой радиальной метрики, меняет знак за пределами поверхности звезды. Физически это соответствует возникновению горизонта событий в сферической оболочке вокруг неё. В одном из рассмотренных сценариев поверхность нейтронной звезды находится примерно на расстоянии 8,5 км от центра, а область с горизонтом начинается приблизительно на 10–12 км. При этом сама звезда не коллапсирует: внутри горизонта сохраняется её обычная структурированная форма без сингулярности. Авторы назвали такой объект «нейтронной звездой в чёрной дыре».
Горизонт в данной модели создаётся совместным гравитационным воздействием нейтронной звезды и тёмной материи, причём вклад обеих компонентов в массу объекта оказывается сопоставимым. Авторы также подчеркивают, что конфигурация охватывает достаточно широкую область исследуемого пространства параметров, поэтому считают её не численным артефактом, а полноценным математическим решением модели.
Тем не менее, это не говорит о том, что такие объекты уже обнаружены в Вселенной. Плотность тёмной материи, необходимая для формирования данной конфигурации, значительно превышает значения, которые обычно предсказывают существующие астрофизические модели. Поэтому работа остаётся теоретической. Более того, пока не известно, может ли «нейтронная звезда в чёрной дыре» быть отличима в данных наблюдений от обычной чёрной дыры и оставляет ли структура, находящаяся за горизонтом, какие-либо измеримые внешние признаки. Авторы также указывают, что стабильность такой системы к радиальным возмущениям ещё требует исследования.
Источники:arXivНаука и космос0космосАстрофизикаЧёрные дырыНейтронные звёздыТёмная материяГоризонт событийОбщая теория относительности19 минут назад
Источник