Слышал что белые дыры - это теоретическая противоположность черных. Но в чем именно они противоположны? Что из себя представляют физически?
И второй вопрос: они вообще существуют или это чисто математическая абстракция? Есть какие то наблюдательные свидетельства?
Белая дыра - это решение уравнений общей теории относительности Эйнштейна, которое математически является "обращением времени" черной дыры.
Черная дыра затягивает материю внутрь и ничего не выпускает за горизонт событий. Белая дыра - наоборот: ничто не может в нее войти, зато она выбрасывает материю и свет наружу. По сути это то, что получится если прокрутить физику черной дыры задом наперед.
Существуют ли они реально? Тут мнения расходятся.
Органичного механизма образования белых дыр мы не знаем. Черные дыры возникают при коллапсе массивных звезд - понятный процесс. Откуда взяться белой дыре - непонятно. Плюс они термодинамически нестабильны: любая частица из внешнего пространства "разрушит" белую дыру при попытке упасть на нее.
Есть гипотеза (Ровелли, Хайн, 2014) что белые дыры - это конечная стадия испарения черных дыр. То есть черная дыра испаряется через излучение Хокинга и "отскакивает" в белую. Математически красиво, наблюдательных подтверждений ноль.
Прямых наблюдений нет. Гамма-всплески иногда предлагались как кандидаты, но консенсуса нет. Пока это честно и строго - математический объект.
Если совсем кратко: математика разрешает, природа - скорее всего нет. Или мы пока не умеем их находить. Что одно и то же с наблюдательной точки зрения.
Есть еще одна интересная связь - червоточины (wormhole). Максимально расширенное решение ОТО (метрика Крускала-Секереша) описывает черную и белую дыру как два конца одного объекта - моста Эйнштейна-Розена. То есть в полной математической картине черная дыра не существует без своего белодырочного двойника.
Практически это ничего не дает, потому что такой мост нестабилен и схлопывается быстрее чем через него что-то пролетит. Но концептуально - красиво.
Интересно что некоторые быстрые гамма-всплески (FRB) предлагались как следствие существования белых дыр. Конкретно - итальянский физик Ниедеру со соавторами в 2015 году опубликовал такую гипотезу. Мейнстримом не стало, но сама идея что мы уже можем наблюдать их косвенно - занимательна.
Про гипотезу Ровелли - очень интересно. Значит по этой версии каждая черная дыра в итоге "вывернется"?
Именно. Только "в итоге" - это срок порядка 10 в степени 67 лет для черной дыры солнечной массы. Чуть подождать придется.