Астрономи вловили ехо чорної діри

Опубликованно 03.02.2020 19:36

Коли дві нейтронні зірки зіткнулися далеко в космосі, вони створили могутній струс у Всесвіті - гравітаційні хвилі, які вчені виявили на Землі в 2017 році. Тепер, переглядаючи ці записи гравітаційних хвиль, пара фізиків вважає, що вони знайшли докази чорної діри яка порушила б витончену модель, засновану на загальній теорії відносності Альберта Ейнштейна.

У загальній теорії відносності чорні діри є простими об'єктами: нескінченно стиснутими або точками матерії, оточеними гладкими горизонтами подій, через які не може піти ні світло, ні енергія, ні матерія. Досі всі дані, які ми збирали з чорних дір, підтримували цю модель.

Але в 1970-х роках Стівен Хокінг написав серію статей, в яких передбачалося, що межі чорних дір не так візьмеш. Замість цього вони розмиваються завдяки ряду ефектів, пов'язаних з квантовою механікою, які дозволяють «випромінювання Хокінга» тікати з чорних дір. У наступні роки з'явилося кілька альтернативних моделей чорних дір, в яких ці гладкі, вчинені горизонти подій були б замінені на більш легкі та нечіткі мембрани. Зовсім недавно фізики передбачили, що такі мембрани буде особливо інтенсивними навколо новостворених чорних дір - досить істотні, щоб відображати гравітаційні хвилі, створюючи відлуння в сигналі утворення чорної діри. Тепер, після зіткнення нейтронної зірки, фізики думають, що знайшли цей тип луни. Вони стверджують, що чорна діра, яка утворилася, коли злилися нейтронні зірки, фонить як ехо-дзвінок, і руйнує просту фізику чорної діри.

"Якщо ехо є реальним, то воно повинне виходити їх квантової чорної діри", - сказав співавтор дослідження Нииеш Афшорди, фізик з Університету Ватерлоо в Канаді.

"В теорії відносності Ейнштейна матерія може обертатися навколо чорних дір на великих відстанях, але повинна впасти в чорну діру близько до горизонту подій", - сказав Афшорди.

Таким чином, поблизу чорної діри не повинно бути будь-яких матеріалів, відображають гравітаційні хвилі. За його словами, навіть чорні діри, що оточують себе дисками матеріалу, повинні мати порожню зону навколо горизонтів подій.

"Тимчасова затримка, яку ми очікуємо (і спостерігаємо) для наших ехо-сигналів ... може бути пояснена тільки в тому випадку, якщо якась квантова структура знаходиться за межами їх горизонтів подій", - сказав Афшорди.

Це суперечить пророкувань загальної теорії відносності.

Тим не менше, дані від існуючих детекторів гравітаційних хвиль є галасливими, їх важко правильно інтерпретувати і схильні до помилкових спрацьовувань. Гравітаційна хвиля, що відбиваються від деякого квантового поля навколо чорної діри, була б абсолютно новим видом виявлення. Але Афшорди сказав, що відразу після злиття цей матеріал повинен був бути досить інтенсивним, щоб відображати гравітаційні хвилі настільки різко, щоб його могли бачити існуючі детектори.

Джої Нілсен, астрофізик з Університету Вілланова у Пенсільванії, який не брав участі у цій статті, сказав, що результат є переконливим, особливо тому, що ехо-сигнали були виявлені в більш ніж одному детекторі гравітаційних хвиль.

Тим не менш, за його словами, йому потрібно буде побачити більше інформації, перш ніж він буде абсолютно впевнений, що луна було реальним. За словами Нейлсена, у статті не враховані інші виявлення гравітаційних хвиль, зібрані протягом 30 секунд після заявленого луни.

Афшорди сказав, що його нова стаття володіє тим перевагою, що вона набагато більш чутлива, ніж попередня робота, з більш надійними моделями для виявлення більш слабких ехосигналів.

Нагадаємо, раніше повідомлялося, що була створена нова теорія чорних дір.

Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на Bigmir)net на Facebook і Telegram.

Категория: Технологии