Відлуння безодні. Вчені виявили чорну діру, яка суперечить теорії Ейнштейна - фото
НВ Преміум

Відлуння безодні. Вчені виявили чорну діру, яка суперечить теорії Ейнштейна

16 лютого 2020, 07:00

Астрофізики знайшли чорну діру, яка може бути джерелом випромінювання Гокінга

Коротко:

— що таке випромінювання Гокінга

— чому закони фізики Ейнштейна не працюють у квантовому світі

— як чорні діри допоможуть відкрити теорію всього

Група дослідників з Канади і Німеччини заявила про нову чорну діру, яка суперечить загальній теорії відносності Альберта Ейнштейна і підтверджує припущення про випромінювання Гокінга.

Відео дня

П опри досягнення клерка Альберта Ейнштейна в описі основ сучасної фізики, у його теорій є кілька хейтерів.

Ейнштейн першим після Ньютона точно описав концепцію простору-часу і встановив закони взаємодії об'єктів в ньому, якими ми користуємося дотепер.

Але Нільсу Бору цього було мало, — він хотів дізнатися, як взаємодіють об'єкти на найменшому рівні і прийшов до обгрунтування абсолютно іншої — квантової — фізики.

Згодом дослідники квантових «чудес» перестали бути тільки теоретиками, а до класичної ейнштейнівської фізики з’явилося ще більше запитань. Деякі з них сформував, мабуть, найвідоміший у масовій культурі британський вчений Стівен Гокінг.

Досліджуючи чорні діри, ще у 1970-х Гокінг припустив, що деякі з цих загадкових об'єктів можуть розпадатися і випускати специфічне випромінювання. Це, знову-таки, суперечило уявленню Ейнштейна про найважчі об'єкти у Всесвіті.

Нещодавно група астрофізиків з Канади і Німеччини виявила нову чорну діру, яка може бути джерелом випромінювання Гокінга. Незвичайні сигнали від чорної діри засікли кілька років тому.

NASA

Фото: NASA

Відлуння чорної діри


В кінці 2019-го астрофізики з канадського Університету Ватерлоо і німецького Інституту імені Макса Планка опублікували дослідження про чорну діру, яку вони засікли внаслідок зіткнення двох нейтронних зірок.

Завдяки лазерно-інтерферометричній обсерваторії LIGO на північному заході США і аналогічному детектору Virgo поблизу італійської Пізи вчені ще у 2017-му виявили гравітаційні хвилі від злиття двох нейтронних зірок.

Нагадаємо, нейтронні зірки з’являються внаслідок вибуху деяких зірок, і є дуже щільними об'єктами діаметром від 10 до 20 км, маса яких приблизно дорівнює масі Сонця.

Вивчаючи гравітаційні хвилі від злиття двох нейтронних зірок, автори дослідження засікли за допомогою них «відлуння» одної з чорних дір.

Проблема в тому, що відповідно до загальної теорії відносності Ейнштейна, чорні діри — це надзвичайно щільні області простору-часу (так звані сингулярності) з дуже сильним гравітаційним притяганням.

Гравітація чорних дір повинна бути настільки потужною, що будь-який об'єкт, який перетинає її горизонт подій, зникає назавжди, навіть якщо він рухається зі швидкістю світла.

Іншими словами, об'єкти можуть взаємодіяти з чорними дірами на великій відстані, але все, що наближається до них доволі близько — пропадає безповоротно. Теорія Ейнштейна не припускає, що чорні діри можуть бути джерелом будь-якого випромінювання, — вони можуть тільки поглинати все навколо себе.

З цим не погодився згаданий вище Стівен Гокінг, який в декількох своїх роботах припустив існування випромінювання чорних дір, згодом названого в його честь. Якраз про таке випромінювання і кажуть астрофізики з Канади і Німеччини, описуючи «відлуння» виявленої ними чорної діри.

Shutterstock
Фото: Shutterstock

«До недавнього виявлення гравітаційних хвиль, вчені не могли експериментально визначити, чи випускають чорні діри яку-небудь речовину. Якщо квантовий пух, який відповідає за випромінювання Гокінга, існує навколо чорних дір, — гравітаційні хвилі можуть відбиватися від нього. Це створюватиме менші сигнали гравітаційних хвиль після основної події зіткнення (нейтронних зірок — ред.), подібно до повторюваних сигналів відлуння», — пояснює один з авторів відкриття, астрофізик з Університету Ватерлоо Ніяеш Афшорді (Niayesh Afshordi).

Діліться матеріалом




Радіо НВ
X