Когда чёрная дыра может расколоться экспресс
Чёрная дыра подобна вращающейся капле вязкой жидкости. Обычно такая капля стремится остаться целой: разделение уменьшило бы её поверхность, что противоречит закону неубывания энтропии (мера беспорядка, как разбитая чашка не склеивается сама). Для невращающихся чёрных дыр, открытых Карлом Шварцшильдом, раскол невозможен. Однако при бешеном вращении центробежные силы растягивают чёрную дыру, и от неё может отщипнуться микроскопический фрагмент. Этот процесс напоминает деление атомного ядра в капле-модели. Физики также рассмотрели миры с дополнительными измерениями, где кривизна пространства ведёт себя иначе, и чёрные дыры могут становиться неустойчивыми, как длинные жидкие нити, готовые порваться на части. Такой распад мог бы изменить популяцию первичных чёрных дыр, рождённых в юной Вселенной.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2606.24642
We investigate the conditions under which black hole fragmentation, the splitting of a black hole horizon into multiple smaller ones, may occur. The simplest realization is that of a single black hole horizon splitting into two, giving rise to the eponymous pants topology. In classical general relativity, the Bekenstein-Hawking area law forbids such processes for Schwarzschild black holes. For spinning Kerr black holes, purely kinematic analyses impose constraints that prevent fragmentation, even in regimes where entropy considerations might allow it, except possibly in near-extremal cases. We then hunt for scenarios where black holes can wear pants: from the well-known Gregory-Laflamme instability in higher dimensions, to the potential effect of superradiant instabilities in non-axisymmetric radiation trapping, to finally gravitational models that modify the relations between entropy and/or horizon radius and the black hole mass in four dimensions. In all such cases, emission of small fragments can be entropically favored, however its occurrence still depends on the kinematic configuration of the initial state. Our analysis clarifies the theoretical landscape where black holes may fragment, which is particularly relevant for primordial black holes and catastrophic events such as black hole mergers.
Слияние чёрных дыр, напротив, всегда увеличивает общую площадь — этот процесс напоминает слияние капель ртути и сопровождается мощными гравитационными волнами.