Фізики, можливо, виявили прохід в інший світ: на це вказує злиття чорних дір

Шість років тому детектори гравітаційних хвиль LIGO і Virgo зареєстрували дивну появу гравітаційної хвилі тривалістю менш як одна десята секунди. Ця подія, що отримала назву GW190521, сталася під час злиття двох чорних дір. Дані про гравітаційні хвилі можна перетворити на чутний звук. Порівняно з протяжними звуками гравітаційних хвиль, схожими на гул, що виникають під час звичайного злиття чорних дір, звук виявленої події був більше схожий на тріск. Спочатку фізики припустили, що ця подія є результатом випадкової зустрічі двох чорних дір, які опинилися в гравітаційній ямі і злилися з утворенням нової чорної діри. Автори нового дослідження, опублікованого на сервері препринтів arXiv, запропонували інше пояснення: можливо, вперше було виявлено прохід в інший Всесвіт, пише ScienceAlert.

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

Відлуння іншого Всесвіту

Автори дослідження вважають, що незвичайна гравітаційна хвиля може бути луною зіткнення чорних дір в іншому Всесвіті, що відбилося колапсуючою червоточиною, яка утворилася в результаті злиття чорних дір. Хоча вчені вважають, що злиття чорних дір у нашому Всесвіті є кращим поясненням, все ж не варто виключати існування червоточини, тобто гіпотетичного проходу між Всесвітами.

Якщо гравітаційна хвиля GW190521 і подібні до неї гравітаційні хвилі справді вказують на існування червоточин, то це: по-перше, може підтвердити те, що такі проходи існують, а по-друге, ці хвилі можуть допомогти дослідити фізичні властивості червоточин.

Гравітаційні хвилі

Гравітаційні хвилі являють собою брижі в тканині простору-часу, які створюються під час злиття чорних дір і нейтронних зірок. Але не тільки саме зіткнення створює гравітаційні хвилі. Коли дві чорні діри рухаються по спіралі назустріч одна одній, їхні взаємодіючі гравітаційні поля також створюють гравітаційні хвилі, які спочатку слабшають, а потім посилюються по мірі зближення об'єктів. Тому звук цієї події має наростаючу форму хвилі, як це показано на відео вище.

У події GW190521 була відсутня спіральна частина гравітаційного сигналу. Але вона повинна була існувати при створенні підсумкової чорної діри, маса якої в 142 рази більша за масу Сонця. Таким чином фізики спочатку дійшли висновку, що дві чорні діри не перебували поруч, а випадково зустрілися, потрапили в гравітаційну яму і злилися.

Прохід в інший Всесвіт

Автори дослідження припустили, що може існувати й інше пояснення. Що, якщо об'єкт, що утворився під час злиття двох чорних дір, був червоточиною, яка потім колапсувала, утворивши підсумкову чорну діру? У цьому випадку можна було отримати тільки коротку гравітаційну хвилю.

Фізики створили модель того, який вигляд міг би мати цей гравітаційний сигнал, і порівняли її з даними детекторів LIGO і Virgo. Вони також створили модель для стандартного злиття подвійних чорних дір.

Дослідження показує, що не можна виключати появу червоточини, під час злиття чорних дір. Це означає, що подія GW190521 може стати першим випадком, коли людство побачило інший Всесвіт.

Але це не означає, що ця подія повністю доводить існування червоточин, адже пояснення вчених вимагає екзотичної фізики. Просто потрібно продовжити спостереження, кажуть учені.

Наймасивніше на сьогоднішній день злиття чорних дір, GW231123, створило чорну діру з масою в 225 разів більшою за масу Сонця. Під час цього злиття також було помічено коротку гравітаційну хвилю.

Фізики вважають, що порівняння цих подій з іншими, ще не виявленими, дає змогу перевірити їхні висновки і визначити, який сценарій є більш імовірним.

Як уже писав Фокус, частинки-примари можуть збільшувати виробництво золотав космосі, як з'ясували фізики. Дослідники дійшли висновку, що для утворення важких металів і рідкоземельних елементів вирішальне значення має перехід нейтрино з одного типу в інший. Цей процес відбувається під час злиття нейтронних зірок.