Фізики отримали гучний сигнал із космосу: Ейнштейн мав рацію, але щось не так

Найгучніше зіткнення двох чорних дір з усіх відомих, дозволило фізикам перевірити загальну теорію відносності Ейнштейна. Дослідження показало, що Ейнштейн мав рацію, але невелика невизначеність зберігається. Результати дослідження опубліковані в журналі Physical Review Letters, пише New Scientist.

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

Фізики за допомогою детекторів гравітаційних хвиль LIGO і Virgo зафіксували найпотужнішу гравітаційну хвилю, серед усіх відомих. Ці брижі в тканині простору-часу отримали назву GW250114 і виникли внаслідок зіткнення та злиття двох чорних дір.

За словами вчених, вони вперше отримали настільки чіткий, вільний від фонового шуму, сигнал гравітаційної хвилі. Таким чином ця подія стала унікальним майданчиком для перевірки передбачень загальної теорії відносності Ейнштейна.

Раніше фізики за допомогою гравітаційної хвилі GW250114 змогли підтвердити пророкування фізика Стівена Гокінга, зроблене понад 50 років тому. Теорія вченого свідчить, що після утворення чорної діри внаслідок злиття двох чорних дір, її горизонт подій не може бути меншим за суму горизонтів подій об'єктів, які брали участь у злитті. Горизонт подій — це невидима межа, подолавши яку жодна речовина і навіть світло не можуть вийти назад у космос.

Тепер же вчені перевірили, чи відповідає злиття чорних дір загальній теорії відносності Ейнштейна. Рівняння Ейнштейна описують рух будь-якого об'єкта з масою в просторі-часі. Коли ці рівняння коригуються для злиття двох чорних дір і потім розв'язуються, з'являється чітка картина.

Чорні діри спочатку обертаються одна навколо одної по спіралі зі зростаючою швидкістю, потім стикаються і зливаються. У результаті виділяється величезна кількість енергії, але перед цим чорні діри починають вібрувати на різних частотах, подібно до того, як дзвонить дзвін після удару.

Ці частоти, звані модами загасання, були занадто слабкими, щоб їх можна було вивчити під час вивчення минулих виявлених гравітаційних хвиль, але гравітаційна хвиля GW250114 була досить гучною, щоб можна було перевірити моди, передбачені рівняннями Ейнштейна.

Після порівняння частот коливань чорних дір із передбаченими теорією відносності Ейнштейна, фізики виявили майже повний збіг. Фізики кажуть, що Ейнштейн знову мав рацію і все, здається, відповідає тому, що вчений говорив про гравітацію.

Але все ще існують невеликі відхилення від прогнозів рівнянь Ейнштейна, хоча вони і становлять менше 10%. Вчені кажуть, що якщо загальна теорія відносності хибна, то подібні відхилення будуть знайдені під час виявлення інших гучних сигналів гравітаційних хвиль.

Як уже писав Фокус, причиною того, що астрономи майже не можуть знайти планети, які обертаються навколо зірок, криється в загальній теорії відносності Ейнштейна.

Ще Фокус писав про те, що на самому краю Сонячної системи можуть жити інопланетяни. На супутнику передостанньої планети Сонячної системи, можливо, існує підземний океан, і може бути навіть позаземне життя.