Ученые в ходе дальнейших исследований гравитационных волн, которые зафиксировал детектор LIGO еще в начале 2016 года, обнаружили возможное указание на разрешение одного из парадоксальных следствий Общей теории относительности (ОТО), сообщило издание Naked Science со ссылкой на работу ученых.

Группа физиков из Канады и Ирана обнаружила «эхо» – слабый сигнал, который может быть связан с решением информационного парадокса черных дыр.

В чем проблема

По уравнениям ОТО, невращающуюся и незаряженную черную дыру можно назвать самым простым объектом во Вселенной: она характеризуется лишь одним параметром – массой. Если к такой черной дыре добавится новый объект, она лишь увеличит массу, независимо от того, что это был за предмет и из какого вещества состоял.

Если в результате хокинговского испарения (излучение Хокинга) она снова потеряет массу и станет прежней, то получится, что весь первоначальный предмет черная дыра «переработала» в хаотическое излучение, нисколько не изменившись сама и полностью уничтожив информацию об исходном предмете.

Подобное поведение противоречит принципам квантовой механики, и, чтобы ее примерить с ОТО (особенно в вопросе поведения объектов на границе черных дыр, т.н. горизонте событий), ученые пытаются найти объяснение данному эффекту. Потому они строят различные теории.

Как выглядит столкновение черных дыр:

После этого процесса расходятся гравитационные волны.

Горизонт событий и эхо

Существует предположение, что окрестности границ черных дыр представляют «огненную стену» высокоэнергетических частиц, которая буквально «сжигает» все, что добралось сюда, уничтожая всякую информацию. Существуют и другие версии того, что именно разрушает информацию в этом пределе.

Португальский физик Витор Кардозо (Vítor Cardoso) и его коллеги ранее представили исследование, которое показало, что если такие структуры на горизонте событий существуют, то при слиянии черных дыр они должны проявляться в характеристиках созданной при этом гравитационной волны – своего рода «эхом». Некоторая доля энергии будет задерживаться у горизонта, и гравитационный сигнал окажется более «размазанным», чем можно было ожидать.

По расчетам ученых, наличие структур вокруг горизонта событий сливающихся черных дыр, волны от которых обнаружил LIGO, должно проявляться «эхом», приходящим спустя 0,1, 0,2 и 0,3 с после основного сигнала. Текущее повторное исследование данных LIGO показало, что подобные отголоски действительно присутствуют у всех трех зафиксированных волн.

Как гравитационные волны влияют на Землю:

Парадокс остается

Новое исследование находится на стадии проработки: предварительный научный труд пока проверяется на ошибки и неточности, а достоверность находки оценивается в 2,9 Сигма, чего мало для достижения принятого уровня, по которому ученые приходят к согласию, что явление доказано. Пока у нас не появится более точных доказательств и больше данных (особенно полученных на примерах новых объектов), можно считать, что обнаруженное «эхо» – всего лишь совпадение. Или нет.