Чёрная дыра похожа на волчок: чем быстрее она крутится, тем заметнее её поведение. У неё есть два рубежа — внешний и внутренний горизонты, границы, из-за которых не возвращается даже свет. В новой работе физики заглянули внутрь вращающейся заряженной дыры и перемножили площади этих двух поверхностей.
Это не просто игра с числами. Постоянство произведения площадей, а значит, и энтропии — меры беспорядка, — позволяет связать чёрную дыру с двумерной квантовой теорией поля на её горизонте. Учёные вычислили центральные заряды этой теории — величины, которые управляют симметриями системы. И здесь всё свелось к вращению: заряды зависят только от углового момента. Даже у неподвижной, но заряженной дыры удалось найти ненулевой заряд, используя тот же подход.
Такая универсальность — редкость. Для сравнения взяли другой тип дыр — Керра-Ньюмана — и увидели, что разница прячется в «правом» секторе квантовой теории.
как её написали авторы, на английском arXiv:2606.14834
We explore the properties of inner and outer horizon thermodynamics of dyonic Kerr-Sen black hole (DKSBH). It is observed that the entropy (or area) product is universal, depending only on the angular momentum of the BH. We then proceed to study the dual conformal field theory~(CFT) in the Kerr/CFT correspondence using thermodynamic relations and compute the central charges from 2D CFT. The central charges are found to be universal with only angular momentum dependence. By comparing to Kerr-Newman BH, it is found that the essential difference is in the right-moving sector of the CFT. Interestingly, we can then explicitly produce the non-vanishing central charges related to its static solution, the dyonic dilaton BH, using the thermodynamic method. Moreover, from the CFT relations to multi-horizon thermodynamics, we find the analytical expression of the quasi-normal modes~(QNM) spectra in terms of BH parameters.
Произведение площадей горизонтов у некоторых чёрных дыр не меняется при любых превращениях — словно у банковского счёта, где сумма на двух счетах всегда постоянна.
В романе «Свет далёких звёзд» по колебаниям чёрной дыры герои вычисляют её историю — почти как в этой работе.