Меню
Скаларните полета са повсеместни в съвременната физика и играят важна роля във всички нейни клонове – гравитация, физика на елементарните частици, космология и астрофизика. На практика всички жизнеспособни модификации на общата теория на относителността включват едно или повече скаларни полета. В космологията скаларните полета също играят съществена роля – достатъчно е да споменем инфлацията. В астрофизиката скаларните полета са кандидати за мистериозната тъмна материя. Централна роля в стандартния модел на физиката на елементарните частици се играе също от скаларно поле, а именно полето на Хигс.
Скаларните полета по принцип могат да взаимодействат с кривината на самото пространство-време. В съгласие със съвременните наблюдения и експерименти, това взаимодействието не може да възбуди скаларните полета около и в астрофизични обекти при малка кривина на пространство-времето, т.е. при слаби гравитационни полета. При силни гравитационни полета обаче, като тези при черните дупки и неутронните звезди, взаимодействието на скаларните полета с кривината на пространство-времето може да доведе до коренно различна картина – скаларните полета могат да бъдат възбудени, което от своя страна води до интересни и важни астрофизични следствия. Спонтанното възбуждане на скаларните полета около и в астрофизични обекти се нарича спонтанна скаларизация. С други думи, спонтанната скаларизацията е механизъм, който придава на силно самогравитиращи тела, като неутронни звезди и черни дупки, конфигурация на скаларно поле (скаларна коса). Този механизъм наподобява фазов преход, тъй като скаларната конфигурация се появява, само когато определена характеристика на астрофизичния обект, например неговата компактност или ъглов момент, е отвъд определена критична стойност.
Наличието на спонтанна скаларизация оставя ясни следи в гравитационно-вълновия сигнал породен от изолирани компактни обекти или от сблъсъка на двойка такива. По този начин спонтанната скаларизация дава нова възможност за търсене на фундаментални скаларни полета в Природата.
Въпреки, че възможността за спонтанна скаларизация на неутронни звезди е открита през 1994 г., възможността за спонтанна скаларизация на астрофизични черни дупки е открита за първи път едва през 2018 г. в статията [1] на д-р Даниела Донева от Тюбингенския университет, Германия, и чл. кор. проф. дфзн Стойчо Язаджиев от катедра „Теоретична физика“ на Физическия факултет на Софийския университет. Статията поставя и началото на това ново направление във физиката на черните дупки. Само за няколко години направлението се развива бурно и тяхната статия е последвана от стотици други статии, посветени на тази тематика.
В скорошна статия [2], публикувана в изключително престижното списание Reviews of Modern Physics, д-р Донева, и проф. Язаджиев, заедно с чуждестранни колеги, предоставят критичен и изчерпателен преглед на скаларизацията, включително самия механизъм, теориите, които я показват, нейното проявление в неутронни звезди, черни дупки и двойни системи от такива, потенциално разширяване към други области и задълбочено обсъждане на бъдещи перспективи.
Връзки към научните публикации с откритието на д-р Донева и проф. Язаджиев: