Hawkingas buvo teisus. Jie pagaliau tai patvirtino ()
Naujojo susidūrimo duomenys rodo, kad įvykių horizonto plotas po susiliejimo iš tikrųjų didėja.
© DI (Atvira licencija)
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Tarptautinė tyrėjų komanda aptiko signalą GW250114, labai panašų į pirmąją tiesiogiai užregistruotą gravitacinę bangą 2015 metais. Kaip teigiama žurnale „Physical Review Letters“ publikuotame darbe, naujojo matavimo tikslumas leido vienareikšmiškai patvirtinti antrąjį Stepheno Hawkingo juodųjų skylių mechanikos dėsnį.
Praėjus dešimčiai metų po pirmojo tiesioginio gravitacinių bangų aptikimo, mokslininkai atliko iki šiol tiksliausią Stepheno Hawkingo dėsnio, susijusio su juodosiomis skylėmis, testą. Kaip aprašyta straipsnyje, išspausdintame „Physical Review Letters“, naujojo susidūrimo duomenys rodo, kad įvykių horizonto plotas po susiliejimo iš tikrųjų didėja.
Naujas signalas, pažymėtas kaip GW250114, pasirodė esąs labai panašus į istorinį GW150914. Skirtumas yra matavimo kokybė: per pastarąjį dešimtmetį modernizavus detektorius, tyrėjai šį įvykį užfiksavo daug aiškiau, o pats signalas buvo beveik keturis kartus „garsesnis“ nei buvęs prieš 10 metų.
Kas yra signalas GW250114
Gravitacinės bangos yra erdvėlaikio trikdžiai, plintantys šviesos greičiu. Jos kyla per labai smarkius reiškinius, tokius kaip juodųjų skylių susidūrimai arba neutroninių žvaigždžių jungimasis. Pirmą kartą jas tiesiogiai aptikti pavyko 2015 m. rugsėjo 14 d. dviejų LIGO detektorių Jungtinėse Valstijose dėka. Signalas GW150914 kilo susidūrus dviem juodosioms skylėms, kurių kiekvienos masė buvo daugiau nei 30 kartų didesnė už Saulės masę. Įvykis įvyko daugiau nei už milijardo šviesmečių nuo Žemės ir patvirtino Alberto Einsteino bendrosios reliatyvumo teorijos prognozes, suformuluotas prieš šimtą metų.
Kaip mokslininkai patikrino Hawkingo dėsnį
Nuo to laiko LIGO detektoriai, taip pat „Virgo“ Italijoje ir KAGRA Japonijoje, jau užregistravo daugiau nei 300 gravitacinių bangų. Tarptautinė LIGO/Virgo/KAGRA kolaboracija paskelbė ketvirtosios stebėjimų serijos rezultatus, kurie daugiau nei dvigubai padidino žinomų signalų skaičių.
Būtent šiame kontekste buvo paskelbta apie GW250114 aptikimą. Tyrimuose taip pat dalyvavo Australijos mokslininkai iš „OzGrav“ – ARC Gravitacinių bangų atradimo kompetencijos centro (ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery). Naujojo matavimo tikslumas leido patikrinti antrąjį juodųjų skylių mechanikos dėsnį, kurį prieš daugiau nei 50 metų nepriklausomai suformulavo Stephenas Hawkingas ir Jacobas Bekensteinas.
Hawkingo dėsnis teigia, kad juodosios skylės įvykių horizonto plotas negali mažėti. Kitaip tariant, juodosios skylės neturėtų trauktis. Savo ruožtu Bekensteinas susiejo juodosios skylės plotą su jos entropija – netvarkos matu. Kadangi pagal antrąjį termodinamikos dėsnį entropija privalo augti, kartu su ja turėtų didėti ir juodosios skylės plotas.
Neabejotinas testo rezultatas
Tyrėjai palygino dviejų juodųjų skylių mases ir sukinius (spinus) prieš susidūrimą su objekto, likusio po susiliejimo, mase ir sukiniu. To pakako, kad būtų sugretinti dviejų pradinių horizontų plotai su galutinės juodosios skylės plotu. Analizė rodo, kad stebėjimai labai gerai sutampa su teorijos prognozėmis. Tyrimo autorių teigimu, duomenys patvirtina, kad plotas turėjo padidėti, o tai reiškia, kad Hawkingo dėsnis buvo vienareikšmiškai patvirtintas.
|
Ankstesni bandymai, remiantis signalu GW150914, rodė atitiktį teorijai, tačiau nedavė galutinio rezultato. Simonas Stevensonas atkreipia dėmesį, kad tolesni gravitacinių bangų stebėjimai gali pasitarnauti tikrinant dar labiau neįprastas fizikos koncepcijas. Žvelgiant į ateitį, jie taip pat turėtų padėti tirti tuos Visatos komponentus, kurių prigimtis vis dar išlieka neaiški, įskaitant tamsiąją materiją ir tamsiąją energiją.
