Naučnici prvi put "oslušnuli" ivicu crne rupe: Otkriće o "tački bez povratka" menja način proučavanja svemira
Komentari
Dodajte Euronews kao željeni izvor na Google-u
Fizičari su izdvojili "poslednji zvuk" sudara dve ogromne crne rupe, što im je omogućilo uvid u oblast neposredno uz horizont događaja bez presedana.
Naučnici su pronašli dokaze da gravitacioni talasi nastali tokom spektakularnog sudara crnih rupa nose signale sa same ivice novonastale crne rupe. Ako buduća posmatranja potvrde ovo otkriće, ono bi moglo da omogući potpuno novi način proučavanja onoga što se dešava u neposrednoj blizini crne rupe, bez potrebe da ona bude direktno posmatrana.
U novoj studiji istraživači su analizirali izuzetno snažan događaj gravitacionih talasa poznat kao GW250114. Identifikovali su takozvani "direktni talas", suptilnu karakteristiku ukupnog signala gravitacionih talasa koju je teorija predvidela, ali koja do sada nikada nije bila otkrivena u stvarnim podacima.
Čini se da taj signal sadrži informacije iz neposredne blizine horizonta događaja crne rupe, granice iza koje ništa, pa čak ni svetlost, ne može da pobegne.
Rezultati, objavljeni 24. juna u časopisu Nature, ukazuju na to da bi opservatorije gravitacionih talasa u budućnosti mogle astronomima da omoguće proučavanje oblasti koje su ostale nedostupne još od trenutka kada je Albert Ajnštajn svojom Opštom teorijom relativnosti prvi put predvideo postojanje crnih rupa.
Osluškivanje ivice crne rupe
Iako su astronomi uspeli da fotografišu usijani materijal koji okružuje pojedine supermasivne crne rupe i registrovali desetine njihovih sudara pomoću gravitacionih talasa, sam horizont događaja ostao je izuzetno teško dostupan za proučavanje.
Za razliku od obične svetlosti, gravitacioni talasi predstavljaju sićušne talase u prostor-vremenu koji nastaju kada se masivni objekti ubrzavaju. Oni gotovo neometano prolaze kroz svemir i nose informacije o nasilnim kosmičkim događajima koji bi inače ostali skriveni.
Povezane vesti
Prema rečima koautora studije Sidženga Maa sa Instituta za teorijsku fiziku Perimeter u Kanadi, novootkriveni signal pruža retku priliku da se vidi šta se dešava neposredno nakon sudara dve crne rupe.
"Kada se dve crne rupe spoje, one silovito uzburkaju samo prostor-vreme. Tokom kratkog trenutka oblast veoma blizu horizonta novonastale crne rupe zahvaćena je brzim vrtlogom koji postepeno slabi", rekao je Ma za Live Science.
Pixabay
On objašnjava da je direktni talas deo signala gravitacionih talasa koji nastaje u blizini horizonta događaja i nosi otisak tog kretanja kroz svemir.
"Upravo zato je toliko zanimljiv. Mogao bi da nam omogući da 'osluškujemo' ono što se događa u blizini horizonta, oblasti koju ne možemo direktno da vidimo pomoću svetlosti", rekao je on.
Izuzetan sudar crnih rupa
Tim se usredsredio na događaj GW250114, sudar dve crne rupe koji su 14. januara 2025. godine registrovala dva detektora LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) u Hanfordu u saveznoj državi Vašington i Livingstonu u Luizijani.
"Naši raniji teorijski radovi predvideli su da bi sudari crnih rupa trebalo da proizvode signal direktnog talasa iz oblasti blizu horizonta događaja. Veliko pitanje bilo je da li se taj efekat zaista može uočiti u stvarnim podacima", rekao je Ma.
Pokazalo se da je događaj GW250114 pružio upravo uslove potrebne za proveru te pretpostavke.
Povezane vesti
"Bio je dovoljno snažan, dovoljno čist i dovoljno blizak teorijskom scenariju u kojem bi ovaj signal trebalo da bude vidljiv", rekao je on.
Kako bi pronašli ovaj teško uočljivi signal, istraživači su najpre uklonili najbolje proučen deo signala gravitacionih talasa, koji nastaje dok se novonastala crna rupa stabilizuje nakon spajanja. Zatim su analizirali preostale podatke kako bi utvrdili da li predstavljaju samo šum detektora ili sadrže još jedan fizički signal.
"Ono što smo pronašli bilo je izuzetno. Preostali signal pratio je očekivani ritam i obrazac slabljenja talasa oblikovanog oblastima veoma blizu horizonta konačne crne rupe", rekao je Ma.
Povezane vesti
Tim je zaključio da se preostali signal poklapa sa ponašanjem koje teorija predviđa za direktni talas.
Novi način proučavanja ekstremne gravitacije
Istraživači naglašavaju da njihovo otkriće ne otkriva šta se nalazi unutar crne rupe. Umesto toga, ono pruža novo posmatračko sredstvo za istraživanje oblasti neposredno izvan horizonta događaja.
Pixabay
"Podaci o gravitacionim talasima izgleda nose tragove koji potiču iz neposredne blizine horizonta novonastale crne rupe - čuvene tačke bez povratka", rekao je Ma.
On objašnjava da su merenja u skladu sa pretpostavkom da intenzivna gravitacija brzo uvlači prostor-vreme u rotaciju oko crne rupe, dok signal postepeno slabi usled izuzetno snažnog gravitacionog polja.
"Za nas je najuzbudljivija poruka da bi gravitacioni talasi mogli da nam pruže potpuno novi način proučavanja ivice crne rupe koristeći stvarne posmatračke podatke", rekao je Ma.
On smatra da bi ova metoda jednog dana mogla da bude korisna za istraživanje koncepata poput kvantne gravitacije, koja nastoji da objedini Ajnštajnovu teoriju gravitacije i kvantnu mehaniku, ili paradoksa informacija u crnim rupama, dugogodišnje zagonetke o tome da li se informacije koje padnu u crnu rupu zaista zauvek gube.
"Ako kvantni efekti ili bilo kakva odstupanja od standardne slike crne rupe ostavljaju merljiv trag u toj oblasti, direktni talasi bi u budućnosti mogli da nam pomognu da ih pronađemo", rekao je on.
Potrebno je još posmatranja
Istraživači upozoravaju da se ovo otkriće zasniva na samo jednom događaju gravitacionih talasa. Iako je GW250114 pružio izuzetno povoljne uslove, mnogo snažniji dokaz biće dobijen tek ako se slični signali pronađu tokom većeg broja sudara crnih rupa.
Sadašnji modeli uspešno opisuju osnovnu fiziku, ali su i dalje pojednostavljeni, pa će biti potrebni realističniji modeli sudara crnih rupa.
"Drugi pravac su posmatranja. Ovaj rezultat potiče iz jednog izuzetno snažnog i čistog događaja, pa bi najubedljivija potvrda bila da isti obrazac uočimo i kod drugih sudara crnih rupa", objašnjava fizičar.
Kako opservatorije gravitacionih talasa budu napredovale i registrovale sve veći broj spajanja crnih rupa, istraživači se nadaju da će utvrditi da li su direktni talasi univerzalna karakteristika ovih kosmičkih događaja.
"Ako se isti obrazac bude iznova pojavljivao onako kako predviđa Opšta teorija relativnosti", rekao je Ma, "direktni talasi mogli bi da postanu novi način proučavanja horizonta događaja crnih rupa ili oblasti neposredno uz njega, kao i testiranja Ajnštajnove teorije u jednom od najekstremnijih okruženja u svemiru".
Ako buduća posmatranja potvrde rezultate ovog tima, naučnici bi mogli da dobiju ono za čim tragaju već decenijama - direktan posmatrački prozor ka samoj ivici crne rupe.
Komentari (0)