Astrofísicos RUDN propuseram um novo método para cálculo aproximado dos parâmetros de buracos negros esfericamente simétricos na teoria de Einstein-Maxwell. Ao comparar os raios de sombra dos buracos negros obtidos por meio deste método com soluções numéricas exatas, astrofísicos revelaram que a aproximação que eles sugeriram mostra uma precisão razoável na segunda ordem. Isso significa que é possível estudar os próprios buracos negros e os fenômenos em sua vizinhança, por exemplo, movimento de partículas. O artigo está publicado na revista Revisão Física D .

O problema de obter uma aproximação analítica para a métrica do buraco negro na teoria escalar de Einstein-Maxwell não foi resolvido no caso geral quando nenhum dos parâmetros é fixo. Mas é possível construir uma aproximação analítica da métrica com precisão controlada para obter os resultados que coincidem com as soluções numéricas. Existe uma abordagem geral para a aproximação, cujo aperfeiçoamento continua em vários modelos.

O astrofísico Roman Konoplya de RUDN analisou o caso de um buraco negro esfericamente simétrico na teoria de Einstein-Maxwell. Assumindo uma interação não mínima entre os campos escalar e eletromagnético, as proibições sobre a existência de "cabelos" escalares em buracos negros são levantadas, e a chamada escalarização espontânea de buracos negros ocorre com uma carga suficientemente grande do buraco negro. Os físicos costumam dizer que um buraco negro "não tem cabelo, "significando que seus únicos parâmetros distintivos são sua massa, rotação e carga elétrica. Mas neste caso, o buraco negro tem um parâmetro adicional - um "cabelo" escalar.

As aproximações analíticas obtidas pelo astrofísico RUDN foram usadas para calcular as "sombras" lançadas por buracos negros com um campo escalar. Descobriu-se que a inclusão de um campo escalar aumenta o raio da sombra.

Os resultados do estudo dos astrofísicos permitem encontrar as formas analíticas das funções métricas aproximadas para quaisquer valores de parâmetros desejados, bem como calcular o raio das sombras para cada buraco negro específico.

De acordo com os autores do artigo, as aproximações obtidas estão prontas para serem utilizadas para o estudo posterior de buracos negros escalarizados de Einstein-Maxwell e fenômenos em sua vizinhança, como o movimento das partículas, anel quasinormal, estabilidade.

Quando o telescópio LISA entra em operação, o "cabelo" escalar pode ser visto em ondas gravitacionais se o buraco negro tiver "cabelo" devido a alguns (escalares ou outros) campos de matéria que não interagem minimamente. Contudo, de acordo com o astrofísico, isso não é sobre o futuro próximo, visto que em todas essas medições de ondas gravitacionais, a luta pela relação sinal-ruído ainda não permite que se percebam mudanças relativamente pequenas na geometria de objetos compactos.