Ученые получили самые четкие на сегодняшний день доказательства того, что черные дыры в природе действительно ведут себя так, как предсказывала теория относительности Альберта Эйнштейна, и что фундаментальные идеи Стивена Хокинга об их природе верны. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters (PRL).
Наблюдения сделаны с помощью усовершенствованного детектора гравитационных волн LIGO. Международная команда астрофизиков, включая Максимиано Иси и Уилла Фарра из Института Флэтайрон, проанализировала сигнал от столкновения двух черных дыр, которое произошло 10 тысяч световых лет от Земли.
Слияние породило черную дыру массой в 63 Солнца, вращающуюся со скоростью около 100 оборотов в секунду. Благодаря улучшенной точности приборов исследователи впервые смогли зафиксировать полную “подпись” события — от первых мгновений столкновения до затухающих колебаний окончательной черной дыры.
Эти миллисекундные “отзвуки” подтвердили так называемое решение Керра: черные дыры описываются всего двумя параметрами — массой и вращением. Кроме того, данные предоставили одно из самых надежных подтверждений “теоремы площади” Хокинга, согласно которой поверхность горизонта событий может только увеличиваться, что перекликается с фундаментальным законом термодинамики о росте энтропии.
“Мы впервые получили настолько детальный взгляд на природу черных дыр. Это прорыв, который позволяет математически заглянуть в фундаментальную ткань пространства и времени”, — отметил Иси.
Астрофизики подчеркивают: в ближайшие десятилетия чувствительность детекторов вырастет еще в десять раз, что позволит проверить законы физики в экстремальных условиях с беспрецедентной точностью.
Ранее астрономы показали снимки полярного сияния на Марсе.