Новые исследования по слияниям черных дыр подтвердили: теория Эйнштейна успешно проходит серьезные испытания и продолжает работать без сбоев.
Международная команда ученых исследовала данные о слияниях черных дыр и проверила, насколько точно в этих крайних условиях функционирует общая теория относительности. Результаты продемонстрировали: теория, созданная Альбертом Эйнштейном более ста лет назад, по-прежнему остается надежным объяснением гравитационного взаимодействия.
Черные дыры — одни из наиболее экстремальных объектов в космосе, где гравитация настолько велика, что даже свет не может покинуть их границы. Их столкновения сопровождаются мощными гравитационными волнами — колебаниями пространства-времени, которые фиксируются современными детекторами.
Эти сигналы позволяют проверить основные законы физики в тех местах, где они должны проявляться наиболее ярко.
Поиск «знаков новой физики» не дал результатов
В ходе исследования ученые искали возможные отклонения от общей теории относительности. В частности, проверялась гипотеза о так называемых «гравитационных эхо» — повторных всплесках волн после слияния черных дыр. Альтернативные теории гравитации предсказывают их существование.
Тем не менее, подобных сигналов не было обнаружено. Это указывает на то, что на текущем уровне точности наблюдений альтернативные модели не нашли подтверждения, в то время как теория Эйнштейна снова успешно прошла проверку.
Кроме того, исследователи уточнили ограничения на характеристики гипотетических частиц — гравитонов, которые в рамках современной физики должны обладать нулевой массой.
В последние годы детекторы LIGO и Virgo зафиксировали сотни слияний черных дыр, что позволило перейти от единичных наблюдений к статистическому анализу. Теория относительности предсказывает, что при слиянии площадь горизонта событий новой черной дыры не может уменьшаться — это уже подтверждено наблюдениями. В будущем более чувствительные детекторы позволят изучать даже тонкие эффекты «звенящих» черных дыр (ringdown), открывая новые возможности для тестирования гравитации.
Слияния черных дыр считаются одним из лучших «полигонов» для проверки основных законов природы. В такие моменты пространство-время искажается сильнее, чем в любых других наблюдаемых процессах и событиях. По мере накопления данных ученые смогут все точнее проверять границы применимости известных теорий и, возможно, все-таки выявить признаки новой физики. Однако пока Альберт Эйнштейн посмеивается и показывает скептикам язык, как на знаменитом фото.
Подробнее о том, что на самом деле происходит вблизи черных дыр, читайте в статье Hi-Tech Mail.
Фото: hi-tech.mail.ru