Вчені підтвердили припущення Стівена Хокінга про чорні діри

Астрономи з США змогли отримати перший наочний доказ одного з припущень про чорні діри, яке висловив Стівен Хокінг. Так, спостереження за гравітаційними хвилями показали, що горизонт подій чорної діри може розширюватися, але не ставати меншим, повідомляє Science alert.

Гравітаційні хвилі GW150914 були зафіксовані ще в 2015 році.

«Цілком ймовірно, що існує цілий зоопарк компактних об'єктів. Деякі з них це чорні діри, які слідують законам Ейнштейна і Хокінга, а інші - зовсім інші тварини. Тому в цьому випадку не вийде провести дослідження один раз і поставити крапку. Ви проводите дослідження один раз і це тільки початок», - заявив один з дослідників Максиміліано Ісі.

Хокінг висунув своє припущення в 1971 році. Тоді він заявив, що площа горизонту подій чорної діри може тільки збільшуватися, але не скорочуватися. Горизонт подій - це не сама чорна діра, а радіус, в якому навіть швидкості світла у вакуумі недостатньо для втечі з гравітаційного поля, що створюється сингулярностью чорної діри.

Математично теорему Хокінга було легко підтвердити, а ось зробити це за допомогою спостережень було непростим завданням. Багато в чому це пов'язано з тим, що спостерігати чорні діри безпосередньо дуже важко. Але вченим вдалося вловити гравітаційні хвилі, які розповсюджуються в просторі-часі при зіткненні двох таких об'єктів.

Це була подія GW150914, короткий спалах зіткнення, який зареєструвала обсерваторія LIGO. Це було перше пряме виявлення не однієї чорної діри, а пари, яка злилася і утворила одну велику чорну діру.

Після цього чорна діра слабо «дзвеніла», як дзвін, а в 2019 році вчені придумали механізм фіксації цього «дзвону». Тепер же вони його розшифрували, що допомогло їм визначити масу і обертання чорної діри.

Крім того, дослідники провели новий аналіз злиття, що дозволило їм дізнатися масу і обертання чорних дір до злиття. Маса і обертання пов'язані з горизонтом подій, тому вчені змогли обчислити їх для всіх трьох об'єктів.

Якби горизонт подій міг зменшитися, то у великої чорної діри він повинен був бути меншим, ніж у двох, які її утворили. Розрахунки ж вчених показали, що загальна площа горизонту подій двох чорних дір становила 235 тисяч квадратних кілометрів, а у великої чорної діри площа горизонту подій становила 367 тисяч квадратних кілометрів.

Це відкриття стало першим прямим емпіричним підтвердженням теореми площі Хокінга.

Підписуйтесь на наш Telegram-канал з новинами технологій і культури.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Астрономи знайшли рекордно малий білий карлик з великою масою

Раніше астрономи за допомогою Дуже великого телескопа знайшли шість галактик, які оточують надмасивну чорну діру. Відкриття дозволить вченим зрозуміти, як надмасивні чорні діри могли утворитися і досягти колосальних розмірів за короткий час.