Ученые научились «слушать» черные дыры — точнее, улавливать особые колебания гравитационных волн, которые возникают после их столкновений и слияний. Эти колебания похожи на звон: у них есть свои частоты, словно у музыкальных инструментов. Изучая такой «звон», исследователи могут узнать массу и скорость вращения черной дыры, а заодно проверить, насколько верна теория относительности Эйнштейна в самых экстремальных условиях.
С 2015 года ученые с помощью детекторов LIGO‑Virgo‑KAGRA зафиксировали сотни слияний черных дыр и измерили десятки их колебаний. Пока все наблюдения согласуются с теорией Эйнштейна, но нынешние приборы могут уловить далеко не все.
В данных уже нашли интересные эффекты: несколько «обертонов» одновременно, случаи, когда колебания влияют друг на друга, и даже особые точки, где поведение волн становится необычным. Все это может помочь заглянуть за рамки привычных представлений о физике, например, пролить свет на природу темной материи или увидеть квантовые эффекты рядом с черными дырами.
Над темой работает большая международная команда — более 70 экспертов из разных стран. В ближайшие годы должны появиться новые обсерватории: европейский телескоп Эйнштейна, американский Cosmic Explorer и космическая миссия LISA. Они будут намного чувствительнее и позволят регулярно фиксировать сразу несколько режимов колебаний. Это превратит черные дыры в своеобразные лаборатории: с их помощью ученые надеются объяснить, как они образуются, точнее проверить законы гравитации и, возможно, открыть новые частицы и силы.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что космический «призрак» оказался гигантской галактикой.