Природа гравитационных волн

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна была доказана, когда гравитационные волны были обнаружены в трех отдельных событиях слияния черных дыр. Однако, проанализировав данные, группа ученых утверждает, что отголоски гравитационных волн существуют. Эти эхо-сигналы, если будет доказано, что они существуют, вполне могут разрушить столетнее наследие Общей теории относительности.

Согласно Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, все, что пересекает горизонт событий черной дыры или ее края, не может вырваться наружу и ничего не оставит после себя. Однако эта концепция оспаривается другими учеными, потому что, согласно квантовой механике, вещество, поглощенное черной дырой, на самом деле должно оставлять после себя следы снаружи.

Одна из самых больших проблем в физике заключается в том, как успешно найти объяснение, которое удовлетворит как Общую теорию относительности, так и квантовую механику. Эта научная дилемма называется информационным парадоксом черной дыры.

Многие ученые пытались объяснить эту дилемму некоторыми дополнениями к гипотезе брандмауэра. Гипотеза брандмауэра утверждает, что на горизонте событий задней дыры есть высокоэнергетический брандмауэр, который сожжет все дотла.

Еще одна гипотеза, предложенная Стивеном Хокингом, заключается в том, что горизонт событий черной дыры имеет нечеткие волосы или низкоэнергетические квантовые возбуждения, которые содержат следы информации обо всем, что поглощается черной дырой.

Теперь, используя данные, собранные LIGO (Лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерваторией), группа ученых утверждает, что существуют эхо-сигналы, обнаруженные от гравитационных волн. Если будет доказано существование этих эхо-сигналов, это будет означать, что все, что проходит через черную дыру, оставляет после себя следы. Это удовлетворит концепции квантовой механики, но ценой общей теории относительности Альберта Эйнштейна.

По мнению группы ученых, возглавляемой Джахедом Абеди из Технологического университета Шарифа, Иран, все еще существует огромная вероятность, один шанс из 270, что эхо-сигналы являются просто фоновым шумом. Еще одним препятствием, с которым сталкивается команда, является тот факт, что у них есть только крошечный размер выборки (из трех отдельных событий слияния черных дыр), и пока их доказательства не достигают критического предела погрешности в пять сигм.

Заявление ученых предполагает, что пушистые волосы вокруг черной дыры действуют как зеркальный зал, где отражаются следы вещей, которые поглощаются или проходят через черную дыру. Некоторые из этих следов ускользают из зеркального зала, таким образом, эхо в гравитационных волнах.

Однако для подтверждения их утверждений все еще необходимы дальнейшие наблюдения. "Хорошо то, что будут поступать новые данные LIGO с улучшенной чувствительностью, так что мы сможем подтвердить это или исключить в течение следующих двух лет", - сказал Ниайеш Афшорди из Nature.