Kad divas neitronu zvaigznes aizlidoja kopā tālu kosmosā, tās radīja spēcīgu drebēšanu Visumā - gravitācijas viļņus, ko zinātnieki 2017. gadā atklāja uz Zemes. Tagad, izsijājot šos gravitācijas viļņu ierakstus, pāris fiziķu domā, ka viņi ir atraduši pierādījumus par melnais caurums, kas pārkāptu glīto modeli, kas izveidots no Alberta Einšteina vispārējās relativitātes teorijas.
Vispārējā relativitātes jomā melnie caurumi ir vienkārši objekti: bezgalīgi saspiesti singularitātes jeb matērijas punkti, ko ieskauj gludi notikumu horizonti, caur kuriem nevar izbēgt gaisma, enerģija vai matērija. Līdz šim katrs datu kopums, ko mēs esam ieguvuši no melnajiem caurumiem, ir atbalstījis šo modeli.
Bet septiņdesmitajos gados Stefans Hokings rakstīja virkni rakstu, liekot secināt, ka melno caurumu robežas nav tik gludas. Tā vietā tie izplūst, pateicoties virknei efektu, kas saistīti ar kvantu mehāniku, kas ļauj "Hawking starojumam" izkļūt. Gadu gaitā ir parādījušies vairāki alternatīvi melnā cauruma modeļi, kuros šos gludos, perfektos notikumu apvāršņus aizstātu ar flanzīgākām, izplūdušākām membrānām. Pavisam nesen fiziķi ir paredzējuši, ka šī izplūšana būs īpaši intensīva ap jaunizveidotajiem melnajiem caurumiem - pietiekami būtiska, lai atspoguļotu gravitācijas viļņus, radot atbalsi melnā cauruma veidošanās signālā. Tagad, pēc neitronu zvaigžņu sadursmes, divi fiziķi domā, ka viņi ir atraduši šāda veida atbalsi. Viņi apgalvo, ka melnais caurums, kas izveidojās, kad neitronu zvaigznes saplūda, zvana kā atbalsojošs zvans un satricina vienkāršo melnā cauruma fiziku.
Ja atbalss ir īsta, tad tai jābūt no kvantu melnā cauruma izplūšanas, sacīja pētījuma līdzautors Niayesh Afshordi, Kanādas Vaterlo universitātes fiziķis.
"Einšteina relativitātes teorijā matērija var riņķot ap melnajiem caurumiem lielos attālumos, bet tai vajadzētu iekrist melnajā caurumā netālu no notikuma horizonta," Afshordi stāstīja Live Science.
Tātad, tuvu melnajam caurumam, nevajadzētu būt vaļīgiem materiāliem, kas atbalsojas gravitācijas viļņos. Viņš teica, ka pat melnajiem caurumiem, kas ieskauj sevi ar materiāla diskiem, vajadzētu būt tukšai zonai tieši ap notikumu horizontu.
"Laika kavējums, kuru mēs sagaidām (un novērojam) mūsu atbalsošanai ... ir izskaidrojams tikai tad, ja kāda kvantu struktūra atrodas tieši ārpus viņu notikumu horizonta," sacīja Afshordi.
Tas ir pārtraukums no parasti nesatricināmajiem vispārējās relativitātes prognozēm.
Tomēr dati no esošajiem gravitācijas viļņu detektoriem ir trokšņaini, tos ir grūti pareizi interpretēt un tie ir pakļauti viltus pozitīviem rezultātiem. Gravitācijas vilnis, kas atstaro kvantu izplūšanu ap melno caurumu, būtu pilnīgi jauns atklāšanas veids. Bet Afshordi sacīja, ka tūlīt pēc apvienošanās šai pūciņai vajadzēja būt pietiekami intensīvai, lai tik strauji atspoguļotu gravitācijas viļņus, lai esošie detektori to varētu redzēt.
Džoijs Neilsens, Pensilvānijas Villanovas universitātes astrofiziķis, kurš nebija iesaistīts šajā rakstā, sacīja, ka rezultāts ir pārliecinošs - jo īpaši tāpēc, ka atbalsis parādījās vairāk nekā vienā gravitācijas viļņu detektorā.
"Tas ir daudz pārliecinošāk nekā datu ķemmēšana, meklējot noteikta veida signālu un sakot:" aha! " kad jūs to atradīsit, "Neilsens stāstīja Live Science.
Tomēr viņš sacīja, ka viņam vajadzēs redzēt vairāk informācijas, pirms viņš bija pilnīgi pārliecināts, ka atbalss ir īsts. Neilsens sacīja, ka rakstā nav ņemti vērā citi gravitācijas viļņu atklājumi, kas savākti aptuveni 30 sekunžu laikā pēc atbalsošanās.
"Tā kā nozīmīguma aprēķini ir tik jutīgi pret to, kā jūs izvēlaties un izvēlaties savus datus, es vēlētos pilnīgāk izprast visas šīs funkcijas, pirms es izdarīju stingrus secinājumus," viņš teica.
MIT astrofiziķis Maksimiliano Isi bija skeptisks.
"Tā nav pirmā šāda rakstura pretenzija, kas nāk no šīs grupas," viņš stāstīja Live Science.
"Diemžēl citas grupas nav spējušas reproducēt savus rezultātus un ne jau mēģinājumu trūkuma dēļ."
Isi norādīja uz virkni dokumentu, kuriem neizdevās atrast atbalsi tajos pašos datos, un vienu no tiem, kuru publicēja jūnijā, viņš raksturoja kā "sarežģītāku, statistiski robustu analīzi".
Afshordi sacīja, ka šī jaunā viņa darba priekšrocība ir tā, ka tas ir daudz jutīgāks nekā iepriekšējais darbs, un ar stabilākiem modeļiem, lai noteiktu vājākas atbalss. ", Piebilstot, ka" atklājums, par kuru mēs ziņojām, ir statistiski visnozīmīgākais no divpadsmit meklējumiem, jo viltus trauksmes iespēja bija aptuveni 2 no 100 000. "
Pat ja atbalss ir reāla, zinātnieki joprojām precīzi nezina, kāds eksotiskais astrofiziskais objekts parādīja šo fenomenu, piebilda Neilsens.
"Kas ir tik interesanti šajā gadījumā, ka mums nav ne mazākās nojausmas, kas palika pēc sākotnējās apvienošanās: Vai uzreiz izveidojās melnais caurums, vai arī bija kāds eksotisks, īslaicīgs starpposma objekts?" Neilsens teica. "Rezultātus šeit ir visvieglāk uztvert, ja paliekas ir hipermasīvas, kas sabrūk apmēram sekundes laikā, bet šeit sniegtā atbalss mani nepārliecina, ka šis scenārijs ir tas, kas patiesībā notika."
Ir iespējams, ka datos ir atbalss, sacīja Isi, un tas būtu ārkārtīgi nozīmīgi. Viņš vienkārši vēl nav pārliecināts.
Neatkarīgi no tā, kā visi dati izklīst, Neilsons sacīja, ka ir skaidrs, ka rezultāts norāda uz kaut ko, ko ir vērts izpētīt tālāk.
