Исследователи опубликовали в журнале Physical Review D работу, посвященную теоретической возможности деления черных дыр. В обычных условиях этот процесс запрещен вторым началом термодинамики, так как он привел бы к уменьшению суммарной площади горизонтов событий и, следовательно, энтропии.
Авторы выяснили, что ограничение можно обойти для вращающихся черных дыр Керра. Фрагментация становится допустимой, если объект вращается с максимально возможной скоростью, а образовавшиеся части разлетаются в разные стороны. Такая геометрия пространства-времени получила название топология пары брюк.
В статье рассматриваются и другие механизмы распада, включая неустойчивость Грегори — Лафламма в теориях с дополнительными измерениями, а также эффекты сверхизлучения. В некоторых моделях гравитации образование фрагментов энергетически выгодно, однако это не гарантирует сам факт распада.
Работа не доказывает реальность процесса, а лишь указывает на отсутствие физического запрета. По оценке соавтора Франческо Саннино, первичные черные дыры ранней Вселенной могут быть более склонны к фрагментации, чем изученные астрофизические объекты.
Для проверки гипотезы ученые предлагают использовать гамма-телескопы. Обсерватория Fermi-LAT может зафиксировать излучение от крошечных фрагментов черных дыр, что позволит подтвердить существование подобных сценариев в наблюдаемой Вселенной.
