Загадкові об’єкти космосу. Вчені вперше могли зафіксувати сигнал від горизонту подій чорної діри

Про це пише видання Science alert.

Горизонт подій — це межа навколо чорної діри, після перетину якої ніщо, навіть світло, не може вирватися назовні. Через це його неможливо спостерігати безпосередньо, а всі знання про нього досі ґрунтувалися лише на непрямих спостереженнях.

Читайте также: Наступник Байрактару. В Туреччині випробували новий безпілотник Kizilelma у взаємодії зі звичайним літаком

Дослідники давно припускали, що особливий тип гравітаційної хвилі, так звана пряма хвиля, може нести інформацію про властивості горизонту подій. Тепер науковці вважають, що вперше виявили такий сигнал.

За словами теоретичного фізика Січжена Ма з Інституту Периметра в Канаді, гравітаційні хвилі дають змогу вивчати області, які неможливо побачити за допомогою світла. Під час злиття чорних дір поблизу горизонту подій виникають коливання простору-часу, частина яких поширюється Всесвітом у вигляді гравітаційних хвиль і зрештою досягає земних детекторів.

Коли дві чорні діри зближуються та зливаються, спочатку формується сигнал від їхнього останнього обертання одна навколо одної. Після злиття новоутворена чорна діра ніби «дзвенить», створюючи характерні хвилі. Раніше саме ці коливання використовували для визначення маси та швидкості обертання чорної діри.

Однак нові теоретичні роботи показали, що всередині цього сигналу може приховуватися ще один компонент — пряма хвиля, яка пов’язана вже не з областю навколо горизонту подій, а з ним самим.

Згідно з теорією, після завершення злиття надзвичайно сильна гравітація чорної діри захоплює простір-час у швидке обертання. Одночасно сигнал швидко слабшає під впливом гравітації. У результаті виникає коротке коливання, яке й утворює пряму хвилю.

Виявити такий сигнал надзвичайно складно. До моменту, коли гравітаційні хвилі досягають Землі, вони змінюють простір-час на величину, меншу за розмір атомного ядра.

Читайте также: Mythos це вам не жарти. ШІ Anthropic під час тестів виявив вразливості в системах АНБ США

Тому для пошуку дослідники використали подію GW250114 — найчіткіший сигнал гравітаційних хвиль, отриманий на сьогодні. Спочатку науковці обережно поставилися до результату через ризик помилкового спрацьовування. Проте подальша перевірка показала, що дані поводяться саме так, як передбачала теорія.

За словами Ма, подія виявилася незвично потужною та чистою, а розвиток сигналу відповідав прогнозованим характеристикам прямої хвилі.

Попри це, результат ще потребує перевірки на інших сигналах гравітаційних хвиль. Теоретичні моделі також планують уточнювати й удосконалювати.

Якщо відкриття підтвердиться, вчені зможуть безпосередніше вивчати область поблизу горизонту подій. Зокрема, це допоможе вимірювати швидкість його обертання та досліджувати, як гравітація впливає на згасання інформації.

На думку дослідників, новий метод може покращити перевірку загальної теорії відносності та поглибити розуміння фізики чорних дір. У такому разі це стане найточнішим на сьогодні дослідженням області безпосередньо біля горизонту подій.

Читайте также: Мінекономіки змінило критерії бронювання: тепер треба мати зарплату в 2-3 рази вище за середню