Новий спосіб перевірити теорію відносності Ейнштейна: виявлено дивну чорну діру

Автори дослідження, опублікованого в журналі The Physical Review Letters, вивчивши гравітаційні хвилі, з'ясували, що після злиття двох чорних дір з'явилася чорна діра, що має стабільну сферичну форму. Водночас вона набагато більша, ніж вважалося раніше. Нове відкриття може допомогти краще перевірити теорію відносності Ейнштейна, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Згідно із загальною теорією відносності Ейнштейна, всі об'єкти, що мають маси, викривляють тканину простору–часу, і гравітація виникає з цієї кривизни. Чорні діри сильніше викривляють простір–час, ніж зірки. По суті, це дуже щільна точка матерії, яка спричиняє настільки сильне викривлення, що навіть світло не може покинути межі чорної діри, якщо подолає її горизонт подій.

Згідно з теорією відносності, коли об'єкти прискорюються, то тканина простору–часу наповнюється гравітаційними хвилями. Це означає, що коли чорні діри обертаються навколо одна одної, перебуваючи в процесі злиття і постійно прискорюючись, то в космос відлітають гравітаційні хвилі. Що ближче чорні діри одна до одної, то ці хвилі сильніші, а коли відбувається процес злиття і перетворення на одну чорну діру, то космос наповнюється найпотужнішими гравітаційними хвилями.

На Землі їх можуть зафіксувати спеціальні детектори, хоча Ейнштейн вважав, що це неможливо зробити. Після відкриття у 2015 році Лазерно-інтерферометричної гравітаційно-хвильової обсерваторії (LIGO) вчені довели, що знаменитий фізик мав рацію.

Саме за допомогою цього детектора вчені виявили гравітаційно-хвильову подію, названу GW190521. Вона з'явилася внаслідок зіткнення двох чорних дір на відстані 8,8 млрд світлових років від нас. Вчені припустили, що відбулося злиття чорних дір із масою, еквівалентною 85 і 66 масам Сонця, і внаслідок цього з'явилася нова чорна діра, маса якої в 142 рази перевищувала масу нашої зірки.

Вивчення гравітаційних хвиль показало, що чорна діра спочатку набула незвичної форми і тільки потім стала сферичною, як і має бути. У міру того, як нова чорна діра змінювала форму і стабілізувалася, частота гравітаційних хвиль змінювалася. Завдяки цьому вчені отримали інформацію про масу чорної діри, а також про швидкість її обертання.

Отже, за словами вчених, у них тепер є альтернативний спосіб вивчення властивостей чорних дір, що зливаються, який відрізняється від традиційного способу, заснованого на вивченні гравітаційних хвиль, що виникають під час останнього зближення чорних дір.

Завдяки цьому вчені пізніше з'ясували, що насправді створена чорна діра має більшу масу, ніж показали попередні розрахунки. Насправді її маса у 250 разів більша за масу Сонця. Учені вважають, що нове відкриття може допомогти краще перевірити теорію відносності Ейнштейна.

Як уже писав Фокус, вчені змогли об'єднати теорію відносності Ейнштейна і квантову механіку. Вчені запропонували сміливу теорію, яка може об'єднати дві теорії, що не працюють разом, для пояснення всього, що відбувається у Всесвіті.