Ученые Университета Джона Хопкинса предложили гипотезу о существовании особого типа космических объектов, которые невидимы и искривляют свет подобно черным дырам, однако при этом не обладают классическим горизонтом событий. Об открытии сообщается в статье, опубликованной в журнале Physical Review D.
Исследователи воспользовались теорией струн, чтобы провести теоретический поиск объектов, которые могли бы воспроизводить те же самые гравитационные эффекты, что и черные дыры. Они обнаружили, что этому условию соответствуют топологические солитоны, которые представляют собой необычный тип деформации пространства и времени с участием дополнительных компактных измерений.
Компьютерное моделирование показало, что топологические солитоны, в отличие от обычных черных дыр, испускают слабые световые лучи, которые в ином случае не смогли бы избежать гравитации настоящей черной дыры. Фотоны двигаются по многочисленным кривым траекториям, в результате чего тень ложной черной дыры выглядит размытой. У обычной черной дыры такая тень определяет границы горизонта событий — области, из которой свет не может вырваться.
Топологические солитоны являются результатом проделанной в 2021 году модификации общей теории относительности Эйнштейна с помощью некоторых выводов из теории струн. Они представляют собой пример экзотических объектов в рамках квантовой гравитации, которая пытается согласовать квантовую механику и эффекты теории относительности. Однако даже без использования теории струн возможно существование и других гипотетических объектов, которые являются альтернативами черных дыр, — например, бозонные звезды и гравастары.