Международная коллаборация LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) сообщила о регистрации гравитационно-волнового события GW250114. Этот сигнал, один из самых чистых и четких за всю историю наблюдений, был зафиксирован в символическую дату — к десятилетнему юбилею первой в мире регистрации гравитационных волн.
Проверка основополагающих теорий
Исключительно высокое соотношение сигнала к шуму позволило ученым с беспрецедентной точностью проверить два ключевых предсказания физики черных дыр. Во-первых, была подтверждена теорема о площади горизонта событий, сформулированная Стивеном Хокингом, которая утверждает, что площадь горизонта не может уменьшаться. Во-вторых, данные идеально соответствуют метрике Керра — математическому описанию пространства-времени вокруг вращающейся черной дыры, которое зависит только от ее массы и спина. Эти результаты стали прямой экспериментальной проверкой общей теории относительности и термодинамики черных дыр в экстремальных условиях. Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters 10 сентября 2025 года.
Происхождение и параметры события
Сигнал GW250114 был зарегистрирован глобальной сетью детекторов: двумя обсерваториями LIGO в США, Virgo в Италии и KAGRA в Японии. Анализ показал, что событие было вызвано слиянием двух черных дыр, каждая массой примерно в 32 солнечных. Катаклизм произошел на колоссальном расстоянии около 1.3 миллиарда световых лет от Земли.
Подтверждение теоремы Хокинга
Четкость сигнала позволила провести точные расчеты.
Обратите внимание: Быстрая и прочная связь между мозгом и кишечником может привести к возникновению нового «шестого чувства».
Данные наглядно продемонстрировали соблюдение теоремы о площади. Суммарная площадь горизонтов двух исходных черных дыр составляла около 240 000 км², в то время как новая, образовавшаяся после слияния черная дыра, имеет горизонт площадью примерно 400 000 км². Этот рост не только соответствует предсказаниям общей теории относительности, но и подтверждает связь площади горизонта с энтропией черной дыры, укрепляя термодинамическую модель. Полученный результат исключает альтернативные теории, которые могли бы предсказывать иное поведение.Идеальное совпадение с симуляциями
Другие параметры события, такие как количество излучённой энергии, потеря массы и динамика самого слияния, полностью совпали с результатами компьютерного моделирования. Как отметил нобелевский лауреат Кип Торн, если бы Стивен Хокинг был жив, он был бы чрезвычайно рад увидеть это экспериментальное подтверждение своего предсказания.
Триумф метрики Керра
Сигнал также предоставил убедительное доказательство справедливости метрики Керра. После слияния новая черная дыра прошла фазу «звонка» — затухающих колебаний, в ходе которых горизонт событий «вибрировал», излучая гравитационные волны. Высокое качество данных позволило ученым выделить не только основной тон этих колебаний, но и как минимум две дополнительные гармоники. Наблюдаемые частоты и время затухания идеально совпали с предсказаниями модели Керра, предоставив одно из самых сильных на сегодня доказательств того, что эта теоретическая модель точно описывает реальные черные дыры.
Эта проверка имеет огромное значение, поскольку любые отклонения могли бы указывать на новую физику или модификации общей теории относительности. На данный момент природа подтверждает, что наши фундаментальные теории верны даже в самых экстремальных уголках Вселенной.
11.09.2025 155 FacebookXVKontakteOdnoklassnikiTelegram Подпишитесь на нас:Вконтакте / Telegram / Дзен НовостиБольше интересных статей здесь: Новости науки и техники.