Энергия из пустоты: как звезда без чёрной дыры усиливает свет ✎ экспресс

Оригинал: "Completing the Penrose Process without a Horizon"
arXiv:2608.08711v1 · 2026-08-09 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Вокруг быстро вращающейся звезды можно вытянуть энергию, даже если у неё нет горизонта событий.

Чёрная дыра затягивает всё, что подходит слишком близко. Но если бросить туда не один предмет, а пару, один из них может вылететь обратно, забрав часть энергии вращения дыры. Этот трюк, придуманный Роджером Пенроузом в 1969 году, работает только потому, что у чёрной дыры есть горизонт — граница, за которой ничего не возвращается. Теперь выясняется, что горизонт не обязателен.

Возьмём быстро вращающийся сгусток материи, похожий на звезду, но без твёрдой поверхности. Вокруг него есть область, где само пространство увлекается вращением, как вода в воронке. Частица, попавшая туда, может распасться на две: одна получит отрицательную энергию и останется крутиться внутри, а вторая вылетит наружу с энергией больше, чем была у исходной. Раньше считалось, что для такого фокуса нужен горизонт, который «проглатывает» отрицательный осколок. Оказалось, достаточно, чтобы этот осколок просто застрял в области вращения, как щепка в водовороте.

Энергия не берётся из ниоткуда: звезда при этом чуть замедляет своё вращение.

Авторы проверили идею на конкретном примере — так называемой бозонной звезде. Это облако сверхлёгких частиц, удерживаемое собственной гравитацией, без чёткой границы. Расчёты показали: частица может распасться, один осколок застрянет во вращающейся области, а второй улетит прочь с дополнительной энергией. Причём улетит гарантированно, если звезда симметрична относительно экватора.

Такой процесс может объяснить, откуда берут энергию мощные выбросы вещества у некоторых космических объектов.

Получается, что для извлечения энергии вращения не нужна чёрная дыра. Достаточно компактного быстро вращающегося объекта без горизонта. Это меняет взгляд на то, как устроены активные ядра галактик и другие источники мощного излучения. Возможно, часть из них — не чёрные дыры, а нечто более экзотическое.

Самый быстрый из известных пульсаров делает более 700 оборотов в секунду — его поверхность движется со скоростью около четверти скорости света.

Учёные
Roger PenroseStephen HawkingWilliam UnruhFritz ZwickyJacob BekensteinKarl Schwarzschild
Понятия
процесс Пенроуза горизонт событий вращающаяся чёрная дыра теорема Пенроуза о сингулярностях площадь горизонта спин чёрной дыры гравастар теорема Хокинга о площади тор последняя устойчивая круговая орбита рингдаун голая сингулярность горизонт чёрной дыры теорема об отсутствии волос принцип космической цензуры закон площадей Хокинга чёрная дыра Шварцшильда испарение чёрной дыры коллапс механизм Хиллса