"Ехо" гравітаційних хвиль підтверджує гіпотезу Стівена Хокінга про квантову природу чорних дір

Jan 30 7:00 2020 Друк цієї статті

І нещодавно дослідникам з університету Ватерлоо вперше вдалося зареєструвати сигнали такого гравітаційного луни, джерелом якого, імовірно, є квантовий "пух", навколишній деякі з нещодавно створених чорних дір.

Нагадаємо нашим читачам, що гравітаційні хвилі є пульсаціями спотворень просторово-тимчасового континууму, які викликаються масштабними космічними катаклізмами, найчастіше зіткненнями високоенергетичних і щільних, але компактних об'єктів у космосі, таких, як чорні діри і нейтронні зірки.

"Відповідно до Загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна, що нічого не може втекти від чорної діри, як тільки воно пройшло якусь точку неповернення, відому під терміном "горизонт подій" - розповідає Ньаеш Афшорди (Niayesh Afshordi), професор фізики і астрономії, - Так вважали вчені до тих пір, поки Стівен Хокінг за допомогою теорії квантової механіки, показав, що квантові частинки при певних умовах можуть повільно просочуватися через горизонт подій у зворотному напрямку, що одержало назву випромінювання Хокінга".

"Більше того, вчені не мали можливості визначити експериментально, залишає якась матерія область горизонту чорної діри до моменту першого виявлення гравітаційних хвиль" - пояснює професор Афшорди, - "Та якщо квантовий "пух", відповідальний за випромінювання Хокінга, реально існує навколо чорних дір, він може стати свого роду дзеркалом, відбиваючим гравітаційні хвилі, що створювало б гравітаційні сигнали меншої амплітуди".

Вчені з університету Ватерлоо, працюючи з колегами з інституту Гравітаційної фізики Макса Планка в Німеччині, зареєстрували перші повторювані сигнали гравітаційного луни, які свідчать про те, що природа " чорних дірок і природа їх горизонту подій кардинально відрізняються від того, на що вказує Загальна теорія відносності Альберта Ейнштейна. Зазначимо, що сигнали гравітаційного луни були виявлені в даних, зібраних детекторами LIGO/Virgo, які в самий перший раз зареєстрували хвилі від зіткнення двох нейтронних зірок.

Сигнали гравітаційного луни за формою та іншими параметрами повністю відповідають сигналам, отриманим шляхом розрахунків складних математичних моделей чорних дих, які за допомогою квантової механіки описують випромінювання Хокінга та інші пов'язані з цим явища.

"Отримані нами результати носять поки попередній характер з-за існуючого дуже маленького шансу того, що все, що нам вдалося побачити, сталося із-за випадкових перешкод у детектори гравітаційних хвиль. Але цей шанс буде зменшуватися, а достовірність результатів - збільшуватися, коли ми будемо знаходити і інші подібні випадки" - розповідає професор Афшорди, - "І тепер, коли ми точно знаємо, що нам треба шукати, ми, без сумніву, знайдемо більше прикладів, які стануть свого роду "зондами" квантової структури просторово-часового континууму".

І на закінчення слід зазначити, що дана робота, названа "Echoes from the Abyss: A highly spinning black hole remnant for the binary neutron star merger GW170817", удостоєна першого місця в конкурсі Buchalter Cosmology Prize, в якому беруть участь тільки інноваційні теоретичні і експериментальні роботи в області космології.