Revoliucinis signalas iš kosmoso: pirmą kartą istorijoje tiesiogiai patvirtintas juodųjų skylių paviršiaus dėsnis

Naujasis signalas, užfiksuotas kaip „GW250114“, pasirodė esąs pats aiškiausias „erdvės ir laiko virpėjimas“, kada nors stebėtas. Dėl šio išskirtinai švaraus duomens fizikai galėjo itin tiksliai patikrinti bendrosios reliatyvumo teorijos dėsnius ir juodųjų skylių prigimtį. 

Tai suteikė mokslui galimybę išbandyti teorijas, kurios iki šiol daugiausia egzistavo tik matematikų skaičiavimuose. Rezultatai ne tik sustiprino Hokingo prognozes, bet ir suteikė naują, precedento neturintį įrodymą, kad juodosios skylės elgiasi būtent taip, kaip numato R. Kero matematinis modelis.

Hawkingo prognozės pasitvirtino

Dar 1971 metais S. Hawkingo suformulavo principą, kad kai juodosios skylės susijungia, bendras jų įvykių horizonto plotas negali sumažėti. Kitaip tariant, nauja juodoji skylė visada turi didesnį paviršių nei prieš tai egzistavusių suma.

Signalas „GW250114“ suteikė galimybę šį teiginį patikrinti. Skaičiavimai parodė, kad prieš susijungimą dviejų juodųjų skylių bendra paviršiaus sritis prilygo Jungtinės Karalystės plotui, o po susiliejimo naujasis įvykių horizontas pasiekė Švedijos dydį.

Kaip sakė Birmingemo universiteto mokslininkas dr. Geraintas Pratenas, šis įvykis buvo „tarsi šnabždesys, virtęs riksmu“. Jo teigimu, tai suteikė galimybę patvirtinti vieną iš drąsiausių S. Hawkingo prognozių, jog juodųjų skylių horizontų plotai gali tik didėti.

R. Kero teorijos įrodymas

Dar vienas svarbus atradimas yra vadinamosios Kero prigimties patvirtinimas. 1963 metais R. Keras pasiūlė matematinį sprendinį, apibūdinantį, kaip erdvė ir laikas elgiasi aplink besisukančią juodąją skylę. Ši teorija numatė reiškinius, tokius kaip erdvės „tempimas“ ar šviesos kilpos, kurios galėtų sukurti daugybę objektų atvaizdų.

Iki šiol tai daugiausia buvo teoriniai modeliai, tačiau dėl „GW250114“ švarumo mokslininkai pirmą kartą „išgirdo“ du skirtingus tonus, sklindančius iš juodosios skylės po susidūrimo.

Pasak dr. Gregorijaus Carulo iš Birmingemo universiteto, šis reiškinys suteikė tvirtą įrodymą, jog juodosios skylės gamtoje iš tiesų atitinka Kero sprendinį.

Nauja gravitacinių bangų astronomijos era

Įvykis „GW250114“ buvo tris kartus „garsesnis“ nei pirmasis istorinis gravitacinių bangų aptikimas prieš dešimt metų. Tai tapo įmanoma dėl pažangių „LIGO“, „Virgo“ ir „KAGRA“ detektorių technologinių patobulinimų.

Pasak tyrėjų komandos bendraautorės Patricijos Schmidt, galimybė aptikti dviejų juodųjų skylių susijungimą su tokia raiška yra tiesioginis didžiulių instrumentų atnaujinimų rezultatas. Tai atveria kelią į itin tikslią gravitacinių bangų astronomiją, kuri leis tyrinėti Visatą naujais būdais.

Prognozės tikslumas

Naujausias atradimas ne tik patvirtino fundamentalias S. Hawkingo ir Kero prognozes, bet ir parodė, kad mokslas pasiekė neįtikėtiną tikslumo lygį. Gravitacinių bangų tyrimai pereina į naują etapą, suteikiantį galimybę ne tik stebėti, bet ir tiksliai išmatuoti procesus, vykstančius ekstremaliausiose Visatos vietose.

Tai dar vienas įrodymas, kad teorijos, kurios prieš kelis dešimtmečius atrodė tik mokslo prielaidos, šiandien tampa patvirtintais faktais, padedančiais suprasti pačius giliausius kosmoso dėsnius.