Ученые, возможно, впервые обнаружили признак горизонта событий черной дыры — границы, за которой ничто, даже свет, не может вырваться наружу. Увидеть эту границу нельзя, но есть другой способ ее изучить — через гравитационные волны, то есть рябь в пространстве‑времени, которая возникает при слиянии черных дыр.
Когда две черные дыры сближаются и сливаются, они сильно искажают пространство‑время рядом с собой. Часть этих искажений доходит до Земли в виде гравитационных волн, по которым можно многое узнать о черных дырах. Обычно ученые изучают так называемые квазинормальные моды — своеобразное «затухающее звучание» новой черной дыры после столкновения. Но эти волны связаны не напрямую с горизонтом событий, а с областью чуть дальше него.
Теперь физики предложили искать особый тип волны — прямую волну, которая должна нести информацию именно о горизонте. По теории, когда слияние завершается, появляется волна, колеблющаяся с частотой, почти вдвое превышающей скорость вращения горизонта. Ее сигнал очень слабый: к моменту прихода на Землю он меняет пространство‑время меньше чем на ширину атомного ядра.
Исследователям повезло: им попался необычайно четкий сигнал гравитационных волн — событие GW250114. Проанализировав его, ученые заметили признаки именно той самой прямой волны. Сначала они относились к находке осторожно: данные сложные, легко ошибиться. Но проверки показали, что сигнал совпадает с теоретическими расчетами.
Если открытие подтвердится, это станет прорывом: появится новый способ изучать черные дыры. Например, по такой волне можно будет измерить, как быстро вращается горизонт событий и насколько сильно гравитация «гасит» любые сигналы. В будущем, с более чувствительными приборами, это поможет лучше проверить теории о работе Вселенной и глубже понять природу черных дыр. Пока результаты нужно дополнительно проверить на других данных, а теорию — доработать. Но ученые уже говорят: мы подошли к изучению окрестностей горизонта событий ближе, чем когда‑либо раньше.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что найдено доказательство подавления звездообразования черными дырами.
