Физики-теоретики Лука Комиссо из Колумбийского университета и Фелипе Асенхо из чилийского Университета Адольфо Ибаньеса предложили модель гравитационного пересоединения. Их статья вышла 28 октября в журнале Physical Review D. Согласно выводам авторов, у процесса, который порождает самые мощные вспышки на Солнце, может быть аналог в гравитации. Эту информацию сообщает издание RuSamara.
В основе работы — общая теория относительности Эйнштейна. Исследователи описали условия, при которых структуры гравитационного поля разрываются и затем собираются в новую конфигурацию. Также выведены уравнения: они позволяют оценить скорость такого пересоединения и то, как перераспределяются энергия и импульс между материей и гравитационным полем. Live Science отмечает, что гипотетически это может быть важно при столкновениях чёрных дыр.
В плазме магнитные линии обычно движутся вместе с горячим заряженным газом. Их можно растянуть или закрутить, однако при некоторых условиях они рвутся и снова соединяются, высвобождая накопленную энергию — так рождаются солнечные вспышки. Комиссо и Асенхо проверили, работает ли похожий механизм для гравитации.
Расчёты опирались на тетрадную формулировку. В ней отдельные свойства гравитации выражают через величины, похожие на электрическое и магнитное поля. Ранее те же авторы описали полевые листы гравитации — структуры с двумя измерениями, где одна координата связана с пространством, другая со временем. В конкретный момент такой лист выглядит как линия, напоминающая силовую линию магнита, и при определённых условиях не теряет связи с соседними структурами.
Новая работа показала: гравитационные листы способны разрываться и соединяться в другом порядке. Но нарушения условия замороженности ещё недостаточно — иногда структуры могут просто сдвигаться по отношению к потоку и сохраняют целостность за счёт иного движения. Настоящее пересоединение происходит только при отсутствии альтернативного потока, способного удержать их связь. По расчётам, процесс меняет локальную скорость переноса энергии и импульса, а также гравитационную спиральность, связанную с закруткой и переплетением линий. Среди возможных условий авторы называют окрестности сингулярностей чёрных дыр, множество слабых гравитационных волн и квантовые эффекты излучения Хокинга. Проявиться он может, если сливаются чёрные дыры или сталкиваются нейтронные звёзды, и оставить след в волнах, которые фиксируют детекторы вроде LIGO.