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.
Вчера, 08:45
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

Вчера, 21:42
8 минут
Мария Азарова

Блокирование рецептора, который помогает сохранять энергию в условиях голода, назвали ключом к более безопасным профилактике и лечению ожирения, вызванного неправильным образом жизни.

3 часа назад
3 минуты
Сергей Васильев

Новая однокристальная электронная схема настолько миниатюрна, что ее можно инъецировать медицинским шприцем — и получать данные о температуре тела по ультразвуковой беспроводной связи.

Вчера, 08:45
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

8 мая
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: