Ученые предсказали свойства черной дыры по гравитационным волнам — Naked Science
5 минут
Никита Шевцов

Ученые предсказали свойства черной дыры по гравитационным волнам

Предсказанный теорией Эйнштейна «звон» черной дыры был впервые зафиксирован группой астрономов. На его основе удалось определить массу и спин объекта.

lensing-disk-bloomed
©Wikipedia

Согласно теории Эйнштейна, черные дыры должны проявлять только три наблюдаемых свойства: массу, спин и электрический заряд. Все остальные характеристики, которые физик Джон Уилер назвал «волосами», должны быть поглощены самой черной дырой, поэтому их нельзя будет зафиксировать.

 

Теперь физики из Массачусетского технологического института и других организаций впервые «услышали звон» зарождающейся черной дыры и обнаружили, что характер этого сигнала действительно предсказывает массу и спин черной дыры. Они использовали уравнения Эйнштейна, чтобы описать связь характеристик гравитационных волн от новорожденной черной дыры с ее физическими свойствами. Эти расчеты совпали с измерениями массы и спина черной дыры, сделанными ранее другими учеными.

 

Если бы расчеты исследователей существенно отклонялись от других измерений, то можно было бы предположить, что волны черной дыры кодируют свойства, отличные от массы, спина и электрического заряда,— дразнящее свидетельство физики за пределами того, что может объяснить теория Эйнштейна. Но, как оказалось, гравитационные волны напрямую связаны с массой и спином, а значит, черные дыры не имеют никаких «волос».

 

В своей работе ученые анализировали данные с детекторов гравитационных волн LIGO и Virgo, которые были получены в 2015 году. Эти измерения включали сигнал, пойманный от слияния двух сверхмассивных черных дыр. Когда ученые убрали шум и увеличили масштаб этого сигнала, оказалось, что он сначала резко нарастал, а затем так же резко снижался, образуя пик. Когда астрономы перевели сигнал в звук, то услышали что-то похожее на «чириканье». Однако долгое время исследователям не удавалось разделить эту гравитационную волну на всплеск интенсивности, который произошел при столкновении, и характеристический сигнал новорожденной черной дыры.

 

В новой работе физики показали с помощью компьютерного моделирования, что такой сигнал, и особенно его часть сразу после пика содержит «обертоны» — семейство громких недолговечных тонов. Когда ученые повторно проанализировали сигнал, принимая во внимание обертоны, то обнаружили, что они могут успешно разделить гравитационный сигнал на составляющие. В частности, они идентифицировали два различных тона, каждый из которых имел свою высоту и скорость затухания. Подстановка этих характеристик в уравнения Эйнштейна позволила ученым рассчитать массу и спин новорожденной черной дыры.

 

Не так давно ученые показали, что гравитационные волны также могут помочь отследить происхождение черных дыр. Например, их расчеты показали, что некоторые из этих объектов произошли из одного звездного скопления, которое двигалось со скоростью в 50 километров в секунду.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 09:47
4 минуты
Сергей Васильев

Потеряв в схватке с крупным хищником почти всю заднюю часть тела и глаз, трилобиту удалось выжить и даже частично восстановиться.

Позавчера, 14:11
5 минут
Илья Ведмеденко

По информации СМИ, модуль «Наука» столкнулся с техническими проблемами. Они могут существенно осложнить стыковку с Международной космической станцией.

Позавчера, 10:50
5 минут
Сергей Васильев

Уникальный пример межвидовой конкуренции человекообразных, окончившейся гибелью более крупного животного, наблюдали в национальном парке на западе Африки.

21 июля
22 минуты
Александр Березин

Существующие континенты движутся к слиянию в один — это лишь вопрос времени, считают большинство исследователей. Группа ученых решила выяснить, что будет с обитаемостью Земли после того, как это слияние завершится. Как оказалось, температура на планете существенно вырастет при любом исходе. Но в случае формирования одного из двух возможных суперконтинентов на суше станет намного холоднее. Если возникнет второй суперконтинент, доля обитаемой твердой поверхности, напротив, возрастет. Почему так получается и что из этого следует?

21 июля
4 минуты
Сергей Васильев

До сих пор было неизвестно, могут ли плоды передавать сигналы материнскому растению, но опыты, поставленные на томатах, показали, что это действительно происходит.

18 июля
5 минут
Илья Ведмеденко

Представлены первые фотографии перспективного российского боевого самолета, премьера которого состоится на грядущем авиасалоне МАКС. Ранее мы уже могли видеть новую машину, однако ее скрывал защитный чехол.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: