Hitech logo

Космос

Эмпирические данные подтвердили теорию черных дыр Хокинга

TODO:
Георгий Голованов1 июля 2021 г., 17:12

Законы физики распространяются даже на черные дыры. Один из них гласит, что площадь горизонта событий не может уменьшаться со временем при любом классическом процессе. Этот закон, названный теоремой площади, выдвинул в 1971 году Стивен Хокинг. Пятьдесят лет спустя физики смогли его подтвердить при помощи наблюдений за гравитационными волнами.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Авторы статьи, опубликованной в журнале Physical Review Letters, описывают наблюдения за GW150914, первым сигналом гравитационной волны, обнаруженной обсерваторией LIGO в 2015. Сигнал этот был результатом столкновения двух черных дыр, которые породили новую, а заодно — огромное количество энергии, которая распространилась по времени-пространству в виде ряби.

Согласно теореме Хокинга, площадь горизонта событий новой черной дыры не должна быть меньше, чем общая площадь горизонта событий ее родителей, пишет MIT News. Проанализировав повторно сигнал GW150914 до и после космического столкновения с помощью разработанного ими метода выделения ревербераций, ученые обнаружили, что это и в самом деле так — и смогли подтвердить результат с точностью 95%.

Это открытие — первое прямое эмпирическое подтверждение теоремы площади Хокинга, которая была доказана британским астрофизиком математически, но до сих пор никогда не наблюдалась в природе. Ученые планируют продолжить исследование гравитационных волн, чтобы либо найти новые доказательства верности идей Хокинга, либо наткнуться на следы новой физики.

«Есть вероятность, что существует группа различных компактных объектов, и тогда как некоторые из них — черные дыры, следующие законам Эйнштейна и Хокинга, другие могут быть чем-то немного другим, — пояснил Максмилиано Изи, ведущий автор статьи из MIT. — Таким образом, тестирование проводится не раз и навсегда. После первого раза все только начинается».

В начале прошлого года международная команда ученых сообщила об обнаружении повторяющегося эха в сигналах гравитационных волн. Если их данные верны, это первое экспериментальное свидетельство того, что черные дыры могут радикально отличаться от теории, выдвинутой Эйнштейном, и их горизонт событий устроен сложнее, чем считалось.