Kai dvi neutroninės žvaigždės pasklido kartu toli kosmose, jos sukūrė galingą drebėjimą visatoje - gravitacines bangas, kurias mokslininkai aptiko 2017 metais Žemėje. Dabar, sijodama tuos gravitacinių bangų įrašus, pora fizikų mano, kad rado įrodymų apie juodoji skylė, kuri pažeistų tvarkingą modelį, nubrėžtą iš Alberto Einšteino bendrosios reliatyvumo teorijos.
Bendroje reliatyvumo atžvilgiu juodosios skylės yra paprasti daiktai: be galo suspausti išskirtinumai arba materijos taškai, apsupti sklandaus įvykių horizonto, per kurį negali išeiti nei šviesa, nei energija, nei materija. Iki šiol kiekvienas duomenų šaltinis, kurį mes išvalėme iš juodųjų skylių, palaikė šį modelį.
Tačiau aštuntajame dešimtmetyje Stephenas Hawkingas parašė seriją dokumentų, kuriuose teigiama, kad juodųjų skylių kraštai nėra tokie lygūs. Vietoj to, jie sulieja dėl daugybės efektų, susijusių su kvantine mechanika, leidžiančia „Hawkingo radiacijai“ pabėgti. Per daugelį metų atsirado daugybė alternatyvių juodųjų skylių modelių, kuriuose tas sklandus, tobulas įvykių horizontas būtų pakeistas flandesnėmis, neryškiausiomis membranomis. Visai neseniai fizikai numatė, kad šis pūkas bus ypač intensyvus aplink naujai susidariusias juodąsias skylutes - pakankamai reikšmingas, kad atspindėtų gravitacines bangas, sukeldamas aidą juodosios skylės susidarymo signale. Dabar, po neutroninių žvaigždžių susidūrimo, du fizikai mano, kad jie atrado tokio tipo aidą. Jie tvirtina, kad juodoji skylė, susidariusi susiliejus neutroninėms žvaigždėms, suskamba tarsi aidintis varpas ir sudraskė paprastą juodosios skylės fiziką.
Jei aidas yra tikras, tada jis turi būti iš kvantinės juodosios skylės pūkelio, sakė tyrimo bendraautorė Niayesh Afshordi, Kanados Vaterlo universiteto fizikė.
„Remiantis Einsteino reliatyvumo teorija, materija gali skrieti aplink juodąsias skylutes dideliais atstumais, tačiau ji turėtų patekti į juodąją skylę arti įvykio horizonto“, - „Afshordi“ pasakojo „Live Science“.
Taigi, arti juodosios skylės, neturėtų būti jokių birių medžiagų, kurios galėtų atspindėti gravitacines bangas. Jis sakė, kad net juodosios skylės, apsuptos medžiagos diskais, turėtų būti tuščia zona aplink įvykių horizontą.
„Laiko, kurį tikimės (ir stebime) savo aidams, vėlavimą ... galima paaiškinti tik tuo atveju, jei kažkokia kvantinė struktūra yra tiesiai už jų įvykių horizonto“, - teigė Afshordi.
Tai yra pertrauka nuo paprastai nepajudinamų bendrojo reliatyvumo prognozių.
Tuo tarpu turimų gravitacinių bangų detektorių duomenys yra triukšmingi, juos sunku tinkamai interpretuoti ir jie gali būti klaidingai teigiami. Gravitacinė banga, atkartojanti kvantinius pūkelius aplink juodąją skylę, būtų visiškai nauja aptikimo rūšis. Tačiau Afshordi teigė, kad iškart po susijungimo šis pūkelis turėjo būti pakankamai intensyvus, kad gravitacines bangas atspindėtų taip staigiai, kad esami detektoriai galėtų jį pamatyti.
Šiame darbe nedalyvavęs Pensilvanijos Villanova universiteto astrofizikas Joey Neilsenas teigė, kad rezultatas yra įtikinamas - ypač todėl, kad aidai pasirodė ne viename gravitacinių bangų detektoriuje.
"Tai yra labiau įtikinamai, nei šukuojant duomenis ieškant tam tikros rūšies signalo ir sakant: 'aha!' kai jį surasi “, -„ Live Science “pasakojo Neilsenas.
Vis dėlto, pasak jo, jam reikės pamatyti daugiau informacijos, kol jis buvo visiškai įsitikinęs, kad aidai yra tikri. Straipsnyje neaptariami kiti gravitacinių bangų aptikimai, surinkti per maždaug 30 sekundžių nuo praneštų aidų, sakė Neilsenas.
„Kadangi reikšmingumo skaičiavimai yra tokie jautrūs tam, kaip jūs renkatės savo duomenis, norėčiau išsamiau suprasti visas šias savybes, prieš darydamas tvirtas išvadas“, - sakė jis.
MIT astrofizikas Maximiliano Isi buvo skeptiškas.
„Tai nėra pirmas tokio pobūdžio teiginys, kilęs iš šios grupės“, - pasakojo jis „Live Science“.
"Deja, kitos grupės nesugeba atkurti savo rezultatų ir ne dėl to, kad nemėgino".
Isi atkreipė dėmesį į daugybę dokumentų, kuriems nepavyko rasti aidų tais pačiais duomenimis, vieną iš jų, kurį paskelbė birželį, jis apibūdino kaip „sudėtingesnę, statistiškai patikimą analizę“.
Afshordi teigė, kad šio naujojo jo darbo pranašumas yra tas, kad jis yra daug jautresnis nei ankstesnis darbas, nes yra tvirtesnių modelių silpnesniems aidams aptikti. Be to, „išvados, apie kurias mes pranešėme ... yra statistiškai reikšmingiausias iš keliolikos paieškų, nes turėjo netikrą pavojaus signalą maždaug 2 iš 100 000 “.
Net jei aidas yra tikras, mokslininkai vis dar tiksliai nežino, koks egzotiškas astrofizikos objektas sukėlė šį reiškinį, pridūrė Neilsenas.
"Įdomu šiuo atveju, kad mes net neįsivaizduojame, kas liko po pradinio susijungimo: Ar iš karto susiformavo juodoji skylė, ar buvo koks egzotiškas, trumpalaikis tarpinis objektas?" - pasakė Neilsenas. "Rezultatus lengviausia suvokti, jei liekana yra hipermasyvus, žlunga maždaug per sekundę, tačiau čia pateiktas aidas manęs neįtikina, kad tas scenarijus yra tas, kas iš tikrųjų įvyko".
Gali būti, kad duomenyse yra aidų, kurie bus labai reikšmingi. Jis dar nėra įsitikinęs.
Neilsonas sakė, kad, nepaisant to, kaip išsisklaido visi duomenys, akivaizdu, kad rezultatas rodo ką nors, ką verta ištirti toliau.
