Ученые предсказали свойства черной дыры по гравитационным волнам — Naked Science
12.09.2019
5 минут
Никита Шевцов
627

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

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.

Вчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Вчера, 12:35
7 минут
ФизТех

Российские ученые из МФТИ, ФТИАН и ИТМО создали нейросеть, которая научилась предсказывать поведение квантовой системы, «взглянув» на ее схему. Такая нейросеть самостоятельно находит те решения, которые хорошо подходят для демонстрации квантовых преимуществ. Это поможет исследователям разрабатывать эффективные квантовые компьютеры.

Позавчера, 20:32
2 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно планам, перспективный российский бомбардировщик начнут испытывать в первой половине 2020-х, а серийное производство запланировано на 2027 год.

Вчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

11 января
23 минуты
Редакция

Если вы думаете, что вам несвойственны предрассудки, значит, наверняка им-то вы и подвержены. Если думаете, что когнитивные искажения (то есть систематические ошибки в мышлении) это не про вас, следовательно, в вас сидит одно из таких искажений – под названием «наивный реализм»: склонность воспринимать свое мнение как объективное, а мнение других – как полное когнитивных искажений. Какие же ошибки мышления бывают? Их очень много – психологи выделяют больше сотни. Мы расскажем о самых интересных и наиболее распространенных.

10 января
8 минут
Полина Гершберг

Новое исследование показало, что употребление чая не реже трех раз за неделю оказалось связано с более долгой и здоровой жизнью.

Вчера, 16:05
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

20.12.2019
24 минуты
Ольга Иванова

На самом деле, на логотипе этих гаджетов вовсе не яблоко, а контаминация знаков птицы и огня. Потому что символ компании VinSmart, входящей в корпорацию VinGroup, — энергия, устремленная ввысь. Это настоящее вьетнамское чудо, выросшее на продаже лапши быстрого приготовления, а теперь имеющее сеть супермаркетов, отелей, школ, производящее автомобили, кондиционеры, телевизоры, электроскутеры, умные дома и смартфоны для местного населения. Впрочем, не только для местного — гаджеты от VinGroup уже вышли на российский рынок. Naked Science побывал на заводе во Вьетнаме и узнал все о том, как их делают.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: