«Эхо» гравитационных волн может подтвердить гипотезу Хокинга о черных дырах

Гравитационно-волновое «эхо» указывает на то, что горизонт событий черной дыры может оказаться более сложной структурой, чем считают ученые в настоящее время.

Исследование, проведенное коллективом авторов из Университета Ватерлоо, Канада, сообщает о первом возможном обнаружении этих эхо, связанных с микроскопическим квантовым «пушком», окружающим молодые черные дыры.

Гравитационные волны являются «рябью» пространства-времени, вызываемой столкновением между массивными космическими объектами, такими как черные дыры или нейтронные звезды.

«Согласно Общей теории относительности Эйнштейна, ничто не может покинуть окрестностей черной дыры после прохождения точки невозврата, известной как горизонт событий, - объяснил Ньяеш Афшорди (Niayesh Afshordi), профессор физики и астрономии из Университета Ватерлоо. – Так думали ученые на протяжении долгого времени, пока Стивен Хокинг не предсказал, используя квантовую механику, что квантовые частицы медленно покидают черную дыру в составе потоков излучения, называемого теперь «хокинговским».

В своем исследовании Афшорди и его коллега Джахед Абеди (Jahed Abedi) из Института гравитационной физики Общества Макса Планка, Германия, сообщают о первом возможном обнаружении «эхо», формирующихся при отражении гравитационных волн от квантового «пушка». Ученые отмечают, что по состоянию на сегодняшний день эти находки требуют дальнейшего подтверждения, однако их основная ценность состоит в том, что они довольно конкретно определяют схему всех последующих экспериментальных проверок в этом направлении.

В этом исследовании были использованы данные гравитационно-волновых наблюдений события столкновения между нейтронными звездами, проведенных в 2017 г. при помощи детекторов LIGO/Virgo. Ученые сравнили сигналы «эхо» в этих наблюдательных данных с современными теоретическими моделями квантового «пушка» вокруг черных дыр и обнаружили хорошее соответствие.

Исследование опубликовано в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics в ноябре минувшего года и получило приз Бухальтера за открытия в области космологии в этом месяце.