Наша Вселенная ведет себя как натянутая эластичная плёнка: массивные тела продавливают её, создавая искривление пространства-времени — гравитацию. В теории мира на бране добавляется скрытое измерение, и эта плёнка становится лишь поверхностью в многомерном пространстве. Натяжение браны определяет, насколько сильно продавливается плёнка: чем слабее натяжение, тем слабее гравитация.
Учёные изучили, как это влияет на чёрные дыры типа Шварцшильда, окружённые плотным облаком частиц. Для лёгких дыр (меньше массы звезды) ослабленная гравитация может не сформировать горизонт — границу, из которой ничто не вырывается. Ограничения на натяжение браны берут из наблюдений за нейтронными звёздами.
Неожиданный эффект: тень чёрной дыры при этом растёт, а кольцо Эйнштейна — световой обод вокруг — сжимается. Измерение этих двух параметров способно выдать присутствие дополнительных измерений.
как её написали авторы, на английском arXiv:2605.26124
We investigate the impact of braneworld theory on the astrophysical environment surrounding a black hole. The black hole is sourced by localized matter from the bulk, which could describe both regular and singular (Schwarzschild) black hole. Employing an Einstein cluster description for the environment, we find that the anisotropic nature of the cluster, coupled with finite brane tension, leads to a weakening of gravity due to the quadratic and nonlocal corrections to the effective four-dimensional field equations. Consequently, this effect prevents horizon formation within the environment. Applying current constraints on the brane tension derived from neutron star observations, we demonstrate that this effect is particularly relevant for sub-stellar mass black holes embedded in compact environments. Furthermore, we investigate the optical signatures of finite brane tension in this scenario, specifically focusing on the black hole shadow and Einstein ring radii. We show that the Einstein ring radius decreases with a smaller brane tension, whereas the black hole shadow radius increases--somewhat contradicts the weakening gravity effects. Ultimately, these two observables may jointly serve to constrain the value of the brane tension in a very specific astrophysical scenarios.
Если бы натяжение браны исчезло, наша Вселенная стала бы совершенно плоской и без гравитации.
В фильме «Интерстеллар» сверхразвитые существа живут в пяти измерениях — это похоже на идею браны из научных теорий.