Astrofysici van RUDN hebben een nieuwe methode voorgesteld om de parameters van sferisch symmetrische zwarte gaten in de Einstein-Maxwell-theorie bij benadering te berekenen. Door de via deze methode verkregen schaduwstralen van de zwarte gaten te vergelijken met exacte numerieke oplossingen, astrofysici hebben onthuld dat de door hen voorgestelde benadering een redelijke nauwkeurigheid vertoont in de tweede orde. Dit betekent dat het mogelijk is om de zwarte gaten zelf en de verschijnselen in hun omgeving te bestuderen, bijvoorbeeld, deeltjes beweging. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordeling D .

Het probleem van het verkrijgen van een analytische benadering voor de metriek van het zwarte gat in de Einstein-Maxwell scalaire theorie is niet opgelost in het algemene geval wanneer geen van de parameters vast is. Maar het is mogelijk om een ​​analytische benadering van de metriek te construeren met gecontroleerde nauwkeurigheid om de resultaten te verkrijgen die overeenkomen met de numerieke oplossingen. Er is een algemene benadering van benadering, waarvan de verbetering zich binnen verschillende modellen voortzet.

RUDN-astrofysicus Roman Konoplya analyseerde het geval van een sferisch symmetrisch zwart gat in de Einstein-Maxwell-theorie. Uitgaande van een niet-minimale interactie tussen de scalaire en elektromagnetische velden, het verbod op het bestaan ​​van scalaire "haren" in zwarte gaten wordt opgeheven, en de zogenaamde spontane scalarisatie van zwarte gaten vindt plaats bij een voldoende grote lading van het zwarte gat. Natuurkundigen zeggen meestal dat een zwart gat "geen haar heeft, " wat betekent dat de enige onderscheidende parameters de massa zijn, spin en elektrische lading. Maar in dit geval, het zwarte gat heeft een extra parameter:een scalair "haar".

De analytische benaderingen verkregen door RUDN-astrofysicus werden gebruikt om de "schaduwen" te berekenen die worden geworpen door zwarte gaten met een scalair veld. Het bleek dat de opname van een scalair veld de straal van de schaduw vergroot.

De resultaten van het onderzoek van de astrofysici maken het mogelijk om de analytische vormen van benaderende metrische functies te vinden voor elke gewenste parameterwaarde, en om de straal van de schaduwen voor elk specifiek zwart gat te berekenen.

Volgens de auteurs van het artikel de verkregen benaderingen zijn klaar om gebruikt te worden voor de verdere studie van geschaalde Einstein-Maxwell zwarte gaten en fenomenen in hun omgeving, zoals deeltjesbeweging, quasinormale ring, stabiliteit.

Als de LISA-telescoop in gebruik wordt genomen, het scalaire "haar" kan worden gezien in zwaartekrachtsgolven als het zwarte gat "haar" heeft vanwege enkele (scalaire of andere) niet-minimaal op elkaar inwerkende velden van materie. Echter, volgens de astrofysicus, dit gaat niet over de nabije toekomst, omdat bij al dergelijke metingen van zwaartekrachtsgolven de strijd om de signaal-ruisverhouding het nog niet mogelijk maakt om relatief kleine veranderingen in de geometrie van compacte objecten op te merken.