Відлуння гравітаційних хвиль може підтвердити гіпотезу Стівена Хокінга про квантові чорні діри

Відлуння в сигналах гравітаційних хвиль говорить про те, що горизонт подій чорної діри може бути складнішим, ніж вважають вчені на даний час.

Дослідження з Університету Ватерлоо повідомляє про перше попереднє виявлення цих ехо-сигналів, викликаних мікроскопічним квантовим "розмиттям", яке оточує новоутворені чорні діри, говориться в прес-релізі вишу.

Гравітаційні хвилі - це пульсації в тканині простору-часу, викликані зіткненням масивних, компактних об′єктів в просторі, таких як чорні діри або нейтронні зірки.

«Відповідно до теорії загальної відносності Ейнштейна, ніщо не може уникнути гравітації чорної діри, як тільки воно пройде точку неповернення, відому як горизонт подій», - пояснює Ніаеш Афшорді, професор фізики і астрономії в Університеті Ватерлоо. «Так розуміли вчені протягом довгого часу, поки Стівен Хокінг не використав квантову механіку, щоб передбачити, що квантові частинки будуть повільно просочуватися з чорних дір, які ми тепер називаємо випромінюванням Хокінга».

«Вчені не могли експериментально визначити, чи виривається матерія з чорних дір, до самого недавнього виявлення гравітаційних хвиль», - каже Афшорді. «Якщо навколо чорних дір існує квантова хвиля, відповідальна за випромінювання Хокінга, то гравітаційні хвилі можуть відскочити від неї, що створить більш дрібні гравітаційні хвильові сигнали після основного події гравітаційного зіткнення, схожі на повторювані відлуння».

Афшорді та його співавтор Яхед Абеді з Інституту гравітаційної фізики імені Макса Планка в Німеччині повідомили про перші попередні висновки про ці повторювані відлуння, надавши експериментальні докази того, що чорні діри можуть радикально відрізнятися від того, що передбачає теорія відносності Ейнштейна, і не мати горизонту подій.

Вони використовували дані про гравітаційні хвилі, отримані в результаті першого спостереження зіткнення нейтронної зірки, зареєстрованого детекторами гравітаційних хвиль LIGO/Virgo.

Ехо-сигнали, які спостерігали Афшорді і Абеді, збігаються з імітаційними ехо-сигналами, передбаченими моделями чорних дір, які враховують вплив квантової механіки і Хокінгского випромінювання.

«Наші результати все ще орієнтовні, тому що є дуже маленька ймовірність того, що те, що ми бачимо, пов′язано з випадковими шумами в детекторах, але ця ймовірність стає менш вірогідною, так як ми знаходимо більше прикладів», - зазначив Афшорді. «Тепер, коли вчені знають, що ми шукаємо, ми можемо шукати більше прикладів і мати набагато більш надійне підтвердження цих сигналів. Таке підтвердження було б першим прямим зондуванням квантової структури простору-часу».

Читайте ще цікаві новини про космос.