Ett av de största mysterierna med svarta hål är informationsparadoxen, som uppstår på grund av motsägelsefulla
Enligt den klassiska allmänna teorinrelativitetsteori, all materia som ett svart hål bildades av hamnar i dess centrum (vid singularitetspunkten) och förblir där för alltid. Stephen Hawking däremot visade i ett av sina stora verk att svarta hål utstrålar energi och sakta försvinner.
Men som författarna till studien noterar,Arbetet tyder på att strålningen som sänds ut av svarta hål inte innehåller all information om ämnet som gick in i dess bildande. Det visar sig att en del av informationen går förlorad oåterkalleligt, vilket strider mot kvantmekanikens principer.
"Vi studerade problemet med ett enkelt dammmateria som inte utövar tryck eftersom det är den enklaste typen av materia. Dess rörelse beskrivs av en kontrollerad ekvation som kan lösas på en bärbar dator, sa Vikar Hussein, medförfattare till studien, i en intervju med Phys.org. "Denna ekvation är en modifierad version av de klassiska Einsteinsekvationerna som inkluderar rymdens grundläggande diskrethet på mikroskopisk nivå."
Forskarna följde molnets utvecklingkollapsande dammpartiklar tills det bildade ett svart hål. Godunovs numeriska metod gjorde det möjligt för forskare att studera materiens rörelse mot en punkt även inom området för ett svart hål, där det i den klassiska lösningen skulle finnas en singularitet.
Kvantgravitationskorrigerad ekvation,härledd av Hussain och hans kollegor löser singularitetsproblemet mer dynamiskt än klassiska modeller. I synnerhet antas det att materia faller in i mitten av ett svart hål, når en hög men ändlig densitet och sedan studsar tillbaka och bildar en stötvåg.
Effekterna av kvantgravitation är viktiga för chockvågor och låter den röra sig utåt inuti det svarta hålet, vilket är omöjligt med klassiska ekvationer. Samtidigt blir rumtidens krökning stor, men divergerar aldrig (som händer i den klassiska teorin).
Studieförfattare
Med hjälp av Godunov-metoden, forskarekunde också beräkna livslängden för ett svart hål från dess bildande till dess försvinnande, när en stötvåg dyker upp från händelsehorisonten och det börjar försvinna. Livslängden för ett svart hål beräknat i papperet är mycket kortare än förångningstiden som förutspåtts av Hawking.
Detta, som forskarna noterar, tyder på att deras modell kan hjälpa till att lösa problemet med informationsförlust, men mer forskning kommer att krävas för att bekräfta det.
Läs mer:
Den har jagats i århundraden: vad vet vi om planeten Vulcan bredvid solen
Fysiker har experimentellt bekräftat en ny grundläggande lag för vätskor
Astronomer har hittat källan till mystiska radioskurar som kommer från rymden