Когато две неутронни звезди се удариха далеч в космоса, те създадоха мощно разтърсване във Вселената - гравитационни вълни, които учените откриха на Земята през 2017 г. Сега, пресявайки тези записи на гравитационните вълни, двойка физици смятат, че са намерили доказателства за черна дупка, която би нарушила кокетния модел, изведен от теорията на общата относителност на Алберт Айнщайн.
Като цяло относителността, черните дупки са прости обекти: безкрайно сгъстени особености или точки от материя, заобиколени от гладки хоризонти на събитията, през които не може да избяга никаква светлина, енергия или материя. До този момент всеки бит данни, които сме събрали от черни дупки, поддържа този модел.
Но през 70-те Стивън Хокинг написа серия от документи, в които предполага, че границите на черните дупки не са толкова гладки. Вместо това те замъгляват благодарение на поредица от ефекти, свързани с квантовата механика, които позволяват „радиацията на Хокинг“ да избяга. През годините след това се появиха редица алтернативни модели с черни дупки, при които онези гладки, перфектни хоризонти на събитията ще бъдат заменени с по-леки, неясни мембрани. Съвсем наскоро физиците прогнозираха, че този пулс ще бъде особено интензивен около новообразуваните черни дупки - достатъчно съществени, за да отразяват гравитационните вълни, създавайки ехо в сигнала за образуване на черна дупка. Сега, след сблъсъка с неутронна звезда, двама физици смятат, че са открили този тип ехо. Те твърдят, че черна дупка, която се е образувала при сливането на неутронните звезди, звъни като ехото на камбана и разтърсваща проста физика на черната дупка.
Ако ехото е истинско, то трябва да е от мъглата на квантова черна дупка, каза съавторът на изследването Нияеш Афшорди, физик от Университета Ватерло в Канада.
"В теорията на относителността на Айнщайн материята може да обикаля около черни дупки на големи разстояния, но трябва да попадне в черната дупка близо до хоризонта на събитията", каза Афшорди пред Live Science.
Така че, близо до черната дупка, не трябва да има разхлабен материал, който да повтаря гравитационни вълни. Дори черните дупки, които се обграждат с дискове от материал, трябва да имат празна зона точно около хоризонтите им, каза той.
"Закъснението във времето, което очакваме (и наблюдаваме) за нашите ехота ..., може да се обясни само ако някаква квантова структура се намира точно извън хоризонтите им на събития", каза Афшорди.
Това е почивка от обикновено непоклатими прогнози за обща относителност.
Въпреки това, данните от съществуващите гравитационни детектори на вълни са шумни, трудни за правилно интерпретиране и предразположени към фалшиви положителни резултати. Гравитационна вълна, повторяща се с някакъв квантов пулс около черна дупка, би била напълно нов вид откриване. Но Afshordi каза, че в момента след сливането този взрив трябва да е достатъчно интензивен, за да отразява гравитационните вълни толкова рязко, че съществуващите детектори да могат да го видят.
Джоуи Нийлсън, астрофизик от университета Виланова в Пенсилвания, който не е участвал в тази статия, каза, че резултатът е непреодолим - особено защото ехото се появи в повече от един детектор на гравитационна вълна.
„Това е по-убедително от комбинирането на данни, търсейки специфичен вид сигнал и казвайки:„ аха! “ когато го намерите - каза Нийлсън пред Live Science.
Все пак, каза той, ще трябва да види повече информация, преди да е абсолютно убеден, че ехото е истинско. Документът не отчита други гравитационни детекции на вълни, събрани в рамките на около 30 секунди от отчетените ехота, заяви Нийлсън.
"Тъй като изчисленията на значимостта са толкова чувствителни към начина, по който избирате и избирате данните си, бих искал да разбера по-пълно всички тези характеристики, преди да направя някакви твърди изводи", каза той.
Максимилиано Иси, астрофизик в MIT, беше скептичен.
"Това не е първото твърдение от този характер, идващо от тази група", каза той пред Live Science.
"За съжаление, други групи не са успели да възпроизведат своите резултати, а не поради липса на опити."
Иси посочи поредица от документи, които не успяха да намерят ехо в същите данни, една от които, публикувана през юни, той определи като "по-сложен, статистически стабилен анализ".
Afshordi каза, че тази негова нова книга има предимството, че е далеч по-чувствителна от предишната работа, с по-здрави модели за откриване на по-слаби ехота. Той добави, че „констатацията, която съобщихме ... е най-статистически значима от десетките търсения, тъй като имаше вероятността за фалшива аларма да е приблизително 2 от 100 000 ".
Дори ако ехото е истинско, учените все още не знаят точно какъв вид екзотичен астрофизичен обект е произвел феномена, добави Нийлсън.
"Това, което е толкова интересно в случая е, че ние нямаме представа какво е останало след първоначалното сливане: Черна дупка се е образувала веднага или е имало някакъв екзотичен, краткотраен междинен обект?" - каза Нейлсън. "Резултатите тук са най-лесни за смисъл, ако остатъкът е хипермасив, който се срива в рамките на секунда или така, но ехото, представено тук, не е убедително за мен, че този сценарий е това, което всъщност се е случило."
Възможно е да има ехо в данните, каза Иси, което би било изключително важно. Просто още не е убеден.
Независимо от това как всички данни се разтърсват, каза Нийлсън, ясно е, че резултатът тук е насочен към нещо, което си струва да се проучи допълнително.
