Вчені в ході подальших досліджень гравітаційних хвиль, які зафіксував детектор LIGO ще на початку 2016 року, виявили можливу вказівку на розв’язання одного з парадоксальних наслідків загальної теорії відносності (ЗТВ), повідомило видання Naked Science з посиланням на роботу вчених.

Група фізиків з Канади і Ірану виявила «відлуння» – слабкий сигнал, який може бути пов’язаний з рішенням інформаційного парадоксу чорних дір.

В чому проблема

За рівнянням ЗТВ, незаряджену чорну діру, що не вертається, можна назвати найпростішим об’єктом у Всесвіті: вона характеризується лише одним параметром – масою. Якщо до такої чорної діри додасться новий об’єкт, вона лише збільшить масу, незалежно від того, що це був за предмет та з якої речовини складався.

Якщо в результаті хокінговского випаровування (випромінювання Хокінга) вона знову втратить масу і стане такою самою, як до контакта, то вийде, що весь первісний предмет чорна діра «переробила» в хаотичне випромінювання, анітрохи не змінившись сама і повністю знищивши інформацію про вихідний предмет.

Подібна поведінка суперечить принципам квантової механіки, і, щоб її примірити з ЗТВ (особливо в питанні поведінки об’єктів на кордоні чорних дір, т.зв. горизонті подій), вчені намагаються знайти пояснення даному ефекту. Тому вони будують різні теорії.

Як виглядає зіткнення чорних дір:

Після цього процесу розвовсюджуються гравітаційні хвилі.

Горизонт подій та відлуння

Існує припущення, що околиці кордонів чорних дір представляють «вогняну стіну» високоенергетичних частинок, яка буквально «спалює» все, що дісталося сюди, знищуючи будь-яку інформацію. Існують і інші версії того, що саме руйнує інформацію в цій межі.

Португальський фізик Вітор Кардозо (Vítor Cardoso) і його колеги раніше представили дослідження, яке показало, що в разі, коли такі структури на горизонті подій існують, при злитті чорних дір вони повинні виявлятися в характеристиках створеної при цьому гравітаційної хвилі – свого роду «відлунням». Деяка частка енергії буде затримуватися на обрії, і гравітаційний сигнал виявиться більш «розмазаним», ніж можна було очікувати.

За розрахунками вчених, наявність структур навколо горизонту подій чорних дір, що зливаються, хвилі від яких виявив LIGO, має проявлятися «відлуннями», що приходять через 0,1, 0,2 і 0,3 с після основного сигналу. Поточне повторне дослідження даних LIGO показало, що подібні відгомони дійсно присутні у всіх трьох зафіксованих хвиль.

Як гравітаціні хвилі впливають на Землю:

Парадокс залишається

Нове дослідження знаходиться на стадії опрацювання: попередня наукова праця поки перевіряється на помилки і неточності, а достовірність знахідки оцінюється в 2,9 Сигма, чого мало для досягнення прийнятого рівня, за яким вчені доходять згоди, що явище доведено. Поки у нас не з’явиться більш точних доказів і більше даних (особливо отриманих на прикладах нових об’єктів), можна вважати, що виявлене «відлуння» – всього лише збіг. Або ні.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter .