Взрыв чёрной дыры как окно в иные измерения — идея, которая не даёт покоя физикам уже не первое десятилетие. Ещё в 2008 году группа под руководством Майкла Кэвика из Вирджинского технологического университета предположила, что последние мгновения жизни крошечных чёрных дыр способны выдать присутствие дополнительных измерений, скрытых от нас в повседневности. И хотя с тех пор инструменты стали чувствительнее, а теории — изощрённее, сам принцип остаётся поразительно простым: если пространство имеет больше измерений, чем привычные три плюс время, то умирающая чёрная дыра неминуемо «расскажет» об этом вспышкой излучения.

Теория струн и «чёрные струны»

Многие космологические модели, и в первую очередь теория струн, предсказывают существование дополнительных измерений. В такой картине мира крошечные чёрные дыры ведут себя необычно: они не просто сжимаются в точку, а оказываются «обёрнуты» вокруг этих скрытых измерений, образуя так называемые чёрные струны. Майкл Кэвик и его коллеги рассуждали так: пока чёрная дыра достаточно велика, она маскирует присутствие дополнительных измерений, но по мере испарения — а чёрные дыры, как известно, медленно теряют массу через излучение Хокинга — наступает момент, когда её размер становится слишком мал, чтобы скрывать эти измерения. Тогда структура чёрной струны рвётся, и в окружающее пространство выбрасывается уникальный импульс электромагнитного излучения.

Именно этот сигнал, по мнению исследователей, и может стать ключом к разгадке. Измерив его частоту, учёные надеются вычислить характеристики иного измерения — например, его размер или форму. А это, в свою очередь, поможет понять, какая из конкурирующих космологических моделей ближе к истине. Задача, прямо скажем, амбициозная: зафиксировать смерть чёрной дыры, которая к тому же должна быть первичной — то есть родившейся в первые мгновения Большого взрыва, а не из коллапса звезды.

Охота за вспышкой из пятого измерения

С тех пор поиски не прекращались. Кстати, мы уже писали о более свежих попытках поймать такой сигнал: в материале «Взрыв чёрной дыры может выдать пятое измерение» рассказывалось, как учёные из Вирджинии использовали 8-метровый радиотелескоп для поиска импульсов от взрывов первичных чёрных дыр. Идея та же: если чёрная дыра сжимается до размера, сопоставимого с гипотетическим пятым измерением — а речь идёт о величинах порядка миллиардных долей нанометра, — она должна лопнуть, породив характерную радиовспышку. Пока таких сигналов не обнаружено, но сам факт, что астрофизики всерьёз прочёсывают небо в поисках подобных событий, говорит о многом.

Любопытно, что чёрные дыры в этих сценариях выступают не только как окна в иные измерения, но и как потенциальные инженерные объекты для сверхразвитых цивилизаций. В другой нашей публикации — «Дата-центр вокруг чёрной дыры: учёные ищут его тепло» — рассматривалась гипотеза, что инопланетный разум мог бы построить вычислительный комплекс на орбите вокруг чёрной дыры, передавая данные на жёстких дисках по баллистическим траекториям. Такой объект выдавал бы себя характерным инфракрасным излучением. Конечно, это уже из области научной фантастики, но сам принцип — искать необычные сигналы от компактных объектов — перекликается с идеей Кэвика.

Связь с Большим адронным коллайдером

Нельзя не вспомнить и о земных экспериментах. Когда запускали Большой адронный коллайдер, многие опасались, что в нём могут родиться микроскопические чёрные дыры, способные поглотить Землю. Учёные тогда успокаивали: даже если такие дыры возникнут, они испарятся быстрее, чем успеют что-либо всосать. Но если в природе действительно существуют дополнительные измерения, то коллайдер мог бы стать местом рождения подобных объектов, и их мгновенное испарение дало бы как раз те самые уникальные сигналы, о которых говорил Кэвик. Правда, пока БАК не зафиксировал ни одной микроскопической чёрной дыры, что накладывает ограничения на теории с крупными дополнительными измерениями.

И всё же поиск продолжается. Астрономы всматриваются в небо, физики анализируют данные с коллайдеров, а теоретики строят всё более изощрённые модели. Идея о том, что чёрные дыры могут быть мостом в иные измерения, остаётся одной из самых интригующих в современной науке. Ведь если удастся поймать тот самый импульс — уникальную частоту, рождённую обрывом чёрной струны, — это станет не просто доказательством существования других измерений, но и первым прямым контактом с реальностью за пределами нашего привычного пространства-времени.

И кто знает, возможно, ответ уже летит к нам сквозь космос в виде едва уловимой радиоволны. Остаётся только слушать.