Область у горизонта событий впервые изучили по сигналам гравитационных волн
Ученые нашли способ «увидеть» свойства горизонта событий черной дыры — области, из которой не может вырваться даже свет. Анализ гравитационных волн от недавнего сигнала слияния космических «монстров» помог выявить признаки, напрямую связанные с этой границей. Открытие может стать новым инструментом для изучения самых экстремальных объектов во Вселенной.
Горизонт событий черной дыры — это своеобразная точка невозврата: все, что его пересекает, навсегда скрывается от внешнего наблюдателя. Ученые тем не менее научились получать информацию о черных дырах по окружающему их веществу, релятивистским джетам, рентгеновскому излучению аккреционных дисков и даже по «тени» сверхмассивных черных дыр, сфотографированных Телескопом горизонта событий (Event Horizon Telescope). Вот только такие наблюдения позволяют изучать окрестности горизонта, а не напрямую его свойства.
Все изменилось с появлением гравитационно-волновых обсерваторий LIGO, Virgo и KAGRA. Когда две черные дыры сталкиваются и сливаются, они создают гравитационные волны — колебания пространства-времени, возникающие при движении или столкновении массивных объектов и распространяющиеся со скоростью света. После слияния от новорожденной черной дыры какое-то время исходит «звон».
Такие колебания называют квазинормальными модами. Они позволяют определять массу и скорость вращения объекта. Правда, предыдущие исследования показали, что такие сигналы больше связаны с областью вокруг черной дыры, чем с самим горизонтом событий.
Теперь исследователи сосредоточились на другом компоненте сигнала, недавно предсказанном теоретиками. Речь идет о «прямой волне» — особом излучении, которое возникает в момент перехода от орбитального движения двух черных дыр к формированию единого объекта. Характеристики этой волны, по расчетам, должны напрямую зависеть от свойств горизонта событий.
Проанализировав событие GW250114, ученые выявили признаки этого сигнала. Выяснилось, что волна колеблется с частотой, близкой к удвоенной скорости вращения горизонта событий. Это связано с тем, что вращающаяся черная дыра буквально «увлекает» за собой пространство-время, заставляя его закручиваться вокруг себя.
Более того, сигнал постепенно затухал с темпом, который зависит от поверхностной гравитации горизонта событий. По сути, ученые одновременно «измерили» два основных свойства черной дыры — скорость ее вращения и силу гравитации на границе горизонта событий.
Чтобы проверить результаты, исследователи применили несколько методов анализа данных. Во всех случаях параметры обнаруженной прямой волны хорошо совпадали с теоретическими предсказаниями. Уровень достоверности сигнала при этом был достаточно высоким, чтобы говорить о первом наблюдательном подтверждении существования такого эффекта.
Авторы научной работы, опубликованной в журнале Nature, сравнили прямую волну с «последним звуком» двух черных дыр перед их окончательным исчезновением за горизонтом событий новообразованного космического «монстра». Поясним: квазинормальные моды объясняют, как объект приходит в равновесие после слияния, а прямая волна позволяет заглянуть в процессы, что происходят у самой границы горизонта.
Открытие существенно расширяет возможности гравитационно-волновой астрономии. В будущем поиск подобных сигналов в новых событиях поможет проверить, как Общая теория относительности работает в самых экстремальных условиях, а также получить уточненные сведения о природе черных дыр, пространства-времени и их горизонтов событий.
Telegram 
Дзен 
VK Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.
Американское Министерство войны продолжает публиковать документы и видеозаписи о наблюдении неопознанных летающих объектов. Как и ранее, происхождение объектов из наблюдений неясно, но достаточно очевидно, что как минимум часть из них не относятся к известным сегодняшней науке природным феноменам.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Американское Министерство войны продолжает публиковать документы и видеозаписи о наблюдении неопознанных летающих объектов. Как и ранее, происхождение объектов из наблюдений неясно, но достаточно очевидно, что как минимум часть из них не относятся к известным сегодняшней науке природным феноменам.
Американские палеонтологи собрали первую научно достоверную копию скелета Deinosuchus schwimmeri — суперхищника длиной 9,5 метра, обитавшего в меловом периоде. В процессе реконструкции ученые провели ревизию уже найденных окаменелостей, упразднили один сомнительный вид и описали новый. В итоге исследователи классифицировали животное как предка аллигаторов, а еще нашли у него интересные анатомические особенности пока неясного назначения.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии