Ученые подтвердили предположение Стивена Хокинга о черных дырах

Астрономы из США смогли получить первое наглядное подтверждение одного из предположений о черных дырах, которое высказал Стивен Хокинг. Так, наблюдения за гравитационными волнами показали, что горизонт событий черной дыры может расширяться, но не становиться меньше, сообщает Science alert.

Гравитационные волны GW150914 были зафиксированы еще в 2015 году.

«Вполне вероятно, что существует целый зоопарк компактных объектов. Некоторые из них это черные дыры, которые следуют законам Эйнштейна и Хокинга, а другие – совсем другие животные. Поэтому в этом случае не выйдет провести исследования один раз и поставить точку. Вы проводите исследование один раз и это только начало», - заявил один из исследователей Максимилиано Иси.

Хокинг выдвинул свое предположение в 1971 году. Тогда он заявил, что площадь горизонта событий черной дыры может только увеличиваться, но не сокращаться. Горизонт событий – это не сама черная дыра, а радиус, в котором даже скорости света в вакууме недостаточно для побега из гравитационного поля, создаваемого сингулярностью черной дыры.

Математически теорему Хокинга было легко подтвердить, а вот сделать это с помощью наблюдений было непростой задачей. Во многом это связано с тем, что наблюдать черные дыры напрямую очень тяжело. Но ученым удалось уловить гравитационные волны, которые распространяются в пространстве-времени при столкновении двух таких объектов.

Это было событие GW150914, короткая вспышка столкновения, которую зарегистрировала обсерватория LIGO. Это было первое прямое обнаружение не одной черной дыры, а пары, которая слилась и образовала одну большую черную дыру.

После этого черная дыра слабо «звенела», как колокол, а в 2019 году ученые придумали механизм фиксации этого «звона». Теперь же они его расшифровали, что помогло им определить массу и вращение черной дыры.

Кроме того, исследователи провели новый анализ слияния, что позволило им узнать массу и вращение черных дыр до слияния. Масса и вращение связаны с горизонтом событий, поэтому ученые смогли вычислить их для всех трех объектов.

Если бы горизонт событий мог уменьшиться, то у большой черной дыры он должен был быть меньше, чем у двух, которые ее образовали.  Расчеты же ученых показали, что общая площадь горизонта событий двух черных дыр составляла 235 тысяч квадратных километров, а у большой черной дыры площадь горизонта событий составляла 367 тысяч квадратных километров.

Это открытие стало первым прямым эмпирическим подтверждением теоремы площади Хокинга.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал с новостями технологий и культуры.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Астрономы нашли рекордно маленький белый карлик с большой массой

Ранее астрономы с помощью Очень большого телескопа нашли шесть галактик, которые окружают сверхмассивную черную дыру. Открытие позволит ученым понять, как сверхмассивные черные дыры могли образоваться и достичь колоссальных размеров за короткое время.