În urma anunțului istoric despre descoperirea undelor gravitaționale de către un interferometru laser la Observatorul undei de gravitație (LIGO), realizat săptămâna trecută, fizicianul și teoreticianul britanic al găurilor negre au felicitat cooperarea condusă de SUA și au împărtășit entuziasmul cu privire la importanța acestui moment istoric.
"Aceste rezultate confirmă câteva predicții foarte importante ale teoriei generale a relativității lui Einstein", a declarat Hawking la BBC. "Acest lucru confirmă direct existența undelor gravitaționale".
După cum devine clar, detectarea directă a acestor pulsații în spațiu și timp confirmă teoria generalizată a relativității de către Einstein. Dar ei ne deschid ochii la un univers "întunecat" necunoscut anterior. Astronomia utilizează spectrul electromagnetic (de exemplu, lumina vizibilă, razele X, infraroșu) pentru a studia universul. Dar obiectele care nu emit în spectrul electromagnetic, merg neobservate. Acum știm cum să detectăm valurile gravitaționale și nu putem schimba paradigma în modul în care definim și studiem unele dintre cele mai energice fenomene cosmice.
Animarea a două găuri negre care se îmbină:
"Undele gravitaționale oferă un mod complet nou de a explora universul", a spus Hawking. "Abilitatea de a le detecta are un potențial mare pentru o revoluție în astronomie".
Cu ajutorul a două stații de observare ale LIGO, situate în Louisiana și Washington, fizicienii nu numai că au găsit valuri gravitaționale. Prin aceste valuri gravitaționale, au găsit un semnal mai clar care se potrivește foarte bine cu modelul de fuziune teoretică al găurilor negre, care a avut loc acum aproximativ 1,3 miliarde de ani-lumină de pe Pământ. Deja de la o analiză preliminară a semnalului rezultat în gaura neagră, Hawking a realizat că sistemul pare a fi similar cu teoria pe care a dezvoltat-o în anii 1970.
"Această descoperire este prima detectare a sistemului dual al unei găuri negre și prima observație a fuzionării găurilor negre", a spus el. "Proprietățile observate ale acestui sistem sunt în concordanță cu predicțiile despre găurile negre pe care le-am făcut aici în Cambridge în 1970."
Hawking, poate cel mai bine cunoscut pentru lucrarea sa privind fuziunea teoriei cuantice cu fizica gaurii negre, înțelege că găurile negre se evaporă în timp. Acest lucru îl atrage să se angajeze în fascinantul "Paradox de Firewall", care continuă să tremure în întreaga comunitate de fizicieni teoreticieni. Dar aici se îndreaptă spre teorema din zona gaurii negre, care a stat la baza celei de-a doua legi a mecanicii gaurilor negre. Această lege afirmă că entropia sau nivelul dezorganizării informației nu poate scădea în timp în sistemul de gaură neagră. Consecința acestei teoreme este că a servit drept confluența a două găuri negre pe 14 septembrie, și anume, zona combinată a obiectului final "este mai mare decât suma zonelor găurilor negre inițiale". În plus, Hawking observă că această undă gravitațională corespunde predicției bazate pe "teorema fără păr" a găurilor negre. Aceasta înseamnă că o gaură neagră poate fi descrisă prin masă, încărcare electrică și moment unghiular. Detalii despre modul în care acest semnal al primului val gravitațional dintr-o gaură neagră este de acord cu teoria și este complex. Dar este interesant faptul că prima descoperire a permis deja fizicienilor să confirme o teorie multi-an, care până acum a fost doar observații care nu au fost bazate pe fapte.
"Această descoperire prezintă, de asemenea, un mister pentru astrofiziciștii", a spus Hawking. - "Masa fiecăruia dintre găurile negre este mai mare decât se aștepta pentru acele obiecte care se formează datorită colapsului gravitațional al stelei. Deci, cum au ajuns ambele găuri negre atât de masive? ".
Această întrebare se referă la una dintre cele mai mari mistere din jurul evoluției unei găuri negre. În prezent, astronomii se străduiesc să înțeleagă cum găurile negre pot să crească și să devină atât de masive. La un capăt al scării, există o masă stelară "gaură neagră", care se formează de îndată ce o stea masivă devine supernova, și avem și multe dovezi pentru existența unor giganți supermassivi care trăiesc în centrele celor mai multe galaxii. Cu toate acestea, există o discrepanță.
Interviul inițial al lui Hawking:
Dacă găurile negre cresc prin amestecarea și consumarea materiei stelare, atunci aceasta ar trebui să fie dovada prezenței găurilor negre de toate dimensiunile. Dar "masa intermediară" a unei găuri negre și a găurilor negre, câteva zeci de mase solare de dimensiuni rare ne uimește și pun sub semnul întrebării teoria evoluției găurilor negre. La 14 septembrie am prins semnalul de confluență a două găuri negre, masele solare de 29 și 36 de mărimi. Dar, așa cum a subliniat Hawking, cum aceste gauri s-ar putea îmbina într-una, ne oferă sugestii pentru examinarea procesului de creștere a găurilor negre.
Un lucru este clar: aceasta este prima dată când am dobândit dovezi directe ale fuzionării găurilor negre și acesta este mecanismul-cheie care stă la baza evoluției teoriei găurilor negre. Deci, suntem pe drumul cel bun.
