Учёные обнаружили первое свидетельство существования горизонта событий чёрной дыры Все знают главное правило чёрной дыры: из неё ничего не может вырваться наружу. И всё же гравитационная волна, прокатившаяся по Вселенной после столкновения двух массивных чёрных дыр, похоже, подошла к этой границе вплотную. Учёные впервые зафиксировали сигнал, который может нести информацию о самом горизонте событий — той самой точке невозврата, за которую не вырывается даже свет. Это важный шаг к ответу на вопрос, что находится внутри чёрной дыры. Результат предварительный, но если он подтвердится, это будет ближайшее приближение к краю чёрной дыры, какого человечество когда-либо достигало. Что такое горизонт событий и почему его нельзя увидеть Важно сразу разобраться с понятиями. Горизонт событий — это не сама чёрная дыра, а граница, отделяющая видимую Вселенную от области, откуда уже нет возврата. За этой чертой гравитация настолько сильна, что даже свет в вакууме не может развить нужную скорость, чтобы вырваться. Именно поэтому горизонт событий невозможно наблюдать напрямую. Он не излучает, не отражает и не рассеивает свет, а всё, что пересекает его, больше не может послать нам ни единого фотона. До сих пор всё, что мы знали о горизонтах, было получено косвенно — по тому, как они влияют на пространство вокруг себя. Хотя однажды астрономам удалось уловить свет за чёрной дырой именно за счёт искривления пространства. Как гравитационные волны позволяют услышать чёрную дыру Если свет здесь бессилен, на помощь приходит другой канал информации. Гравитационные волны — это рябь самого пространства-времени, которая возникает, когда массивные объекты вроде чёрных дыр сталкиваются и сливаются. Эту рябь мы умеем ловить детекторами на Земле. Как объясняет физик-теоретик Сижэн Ма из Института Периметра в Канаде, горизонт нельзя увидеть в свете, но гравитационные волны дают другой путь. Когда две чёрные дыры вращаются вокруг друг друга и сливаются, этот бурный процесс возмущает само пространство-время в области у самого горизонта новорождённой чёрной дыры. Часть этих колебаний уходит наружу в виде волн и в итоге доходит до наших приборов. Схема излучения гравитационных волн на стадии слияния черных дыр Сам сигнал устроен непросто. Сначала идёт финальное сближение двух дыр перед столкновением, а потом новорождённая чёрная дыра звенит, как колокол — этот этап называют фазой затухания. Колебания этого «звона» зависят от массы и вращения чёрной дыры, и именно по ним учёные обычно вычисляют её свойства. Что такое прямая волна и почему она ближе всего к горизонту Здесь есть тонкость. Обычные колебания «звона» связаны прежде всего со световым кольцом снаружи горизонта, а не с самим горизонтом. Поэтому теоретики предложили более прямой инструмент — так называемую прямую волну, вплетённую в общий сигнал затухания. Идея такая: когда слияние завершается, движение перестаёт управляться двумя чёрными дырами и начинает определяться единым новым объектом. Его экстремальная гравитация буквально увлекает за собой пространство-время при вращении, гасит и смещает уходящие сигналы по частоте, и наружу выходит одна волна, колеблющаяся почти с удвоенной частотой вращения горизонта. Визуализация фазы затухания GW250114 — необычайно мощного гравитационно-волнового события Ма описывает это образно: всё, что приближается к горизонту вращающейся чёрной дыры, затягивается в стремительное движение вокруг неё, но сигнал быстро гаснет из-за мощной гравитации. В итоге мы видим финальный, быстрый и стремительно тускнеющий вихрь у самого горизонта. Почему понадобилось рекордно мощное столкновение GW250114 Трудно переоценить, насколько слабы гравитационные сигналы. К моменту прихода на Землю они растягивают и сжимают пространство меньше, чем на ширину атомного ядра. Уловить в этом дрожании ещё и тонкую прямую волну — задача почти невозможная. Именно поэтому учёным понадобилось необычно мощное событие. Им стало GW250114 — самый чистый гравитационный сигнал на сегодняшний день. Сначала исследователи не спешили с выводами: расчёты выглядели убедительно, но в таких сложных данных легко принять помеху за настоящий сигнал. По словам Сижэна Ма, первая реакция была смешанной, но после предварительных проверок данные повели себя на удивление хорошо — ровно так, как предсказывала теория. Событие оказалось громким и чистым, а эволюция сигнала совпала с ожидаемой подписью прямой волны. Тогда настроение и сменилось с «возможно, это интересно» на «ого, кажется, это по-настоящему». Что наблюдение GW250114 меняет для изучения чёрных дыр Стоит честно сказать: результат пока требует дополнительной проверки на других гравитационных сигналах, а сама теория будет дорабатываться теперь, когда у учёных появился наблюдательный ориентир. Это не финальное доказательство, а сильный первый шаг. Но если открытие подтвердится, оно даёт принципиально новый способ изучать чёрные дыры. Прямую волну можно проанализировать, чтобы измерить скорость вращения горизонта событий и то, как быстро гравитация «съедает» информацию у его края. Долгое время горизонты прекрасно описывала общая теория относительности, но проверить её у самой границы было почти нечем. Следи за нами в Max — будь в курсе новых открытий по максимуму. Теперь у физиков появляется путь к более прямому изучению области у горизонта. С новыми событиями и более чувствительными детекторами это может позволить точнее проверять общую теорию относительности и глубже понять физику чёрных дыр. Эти объекты долго приходилось изучать только по косвенным признакам, поэтому вокруг них появлялись и смелые гипотезы — например, о том, что чёрные дыры могут отражать эхо гравитационных волн или что тунгусское событие произошло не из-за метеорита, а из-за крошечной чёрной дыры. Главное в этой работе — не сенсация, а смена самого подхода. Раньше мы могли судить о чёрных дырах лишь по их следам в окружающем пространстве. Теперь, прислушиваясь к последним мгновениям слияния, учёные впервые ищут отпечаток той самой границы, которая казалась навсегда закрытой для наблюдений. Результаты опубликованы в журнале Nature, и следующие столкновения покажут, насколько надёжен этот первый сигнал из-за края....
Сообщает hi-news.ru
Новость из рубрики: Технологии, Наука
Поделиться новостью:
Топ новости часа
Топ новости часа- Установить зарядной станции для электромобиля правильно...
- Pantum расширяет линейку для бизнеса: представлены новые А3 МФУ серии UTILITY с фокусом на безопасность и эффективность...
- Американский певец Джейсон Деруло повторил скандальный номер Егора Крида, из-за которого тот конфликтовал с Екатериной Мизулиной...
- Футбольный тренер Жозе Моуринью оставил счёт почти на 1 млн долларов за номер в Four Seasons после ухода из "Фенербахче"...
- Google Aluminium OS — новая операционная система для ПК на базе Android...
- В Китае представили новый Audi A6L: новая платформа, новая система помощи водителю от Huawei, новый салон и три мотора...
14:07, 15 Сен Учёные впервые измерили «отдачу» чёрной дыры после слияния Впервые учёным удалось измерить «отдачу» — скорость и направление движения — чёрной дыры, образовавшейся после столкновения двух других чёрных дыр. Это стало возможным благодаря анализу гравитационных волн от события GW190412...
23:07, 28 Июн Гравитационные волны впервые «дотянулись» до горизонта событий: LIGO зафиксировал его динамический «отпечаток» в слиянии чёрных дыр GW250114 Анализ сигнала GW250114 выявил компонент излучения, несущий информацию о динамике пространства-времени непосредственно у границы невозврата — ранее недоступной для прямых измерений областиВпервые в истории наблюдательной астрономии учёные заявили о ...
14:14, 10 Дек Разработка технической карты сварки В производстве и строительстве ключевым фактором безопасности и качества является строгое соблюдение технологических процессов. Особенно это актуально для сварочных работ на объектах повышенной опасности, где малейшее отклонение от нормы может приве...
05:07, 29 Июл Космический хищник на окраине галактики: ученые увидели редкую охоту черной дыры за звездой Астрономы обнаружили супермассивную черную дыру, которая поглотила звезду на окраине галактики в созвездии Кита. Событие зафиксировано на расстоянии около 750 миллионов световых лет от Земли. Работа, опубликованная в The Astrophysical Journal Letter...
13:36, 18 Дек Матрица судьбы как зеркало жизни и скрытых возможностей Интерес к самопознанию всегда был частью человеческой природы. В разные эпохи люди искали ответы в философии, религии и науке, а сегодня всё чаще обращаются к нумерологии. Одним из самых глубоких и наглядных инструментов считается Матрица судьбы на ...
05:07, 08 Сен Мы живем внутри черной дыры? Сумасшедшая гипотеза астрономов Телескоп Джеймса Уэбба позволил заглянуть во Вселенную на 300 миллионов лет после Большого взрыва Ученые, изучая данные телескопа Джеймса Уэбба, наткнулись на любопытную деталь: большинство далеких галактик крутятся в одну и ту же сторону. Для совре...
04:07, 17 Авг Нейтронная звезда может оказаться внутри чёрной дыры — но не в результате коллапса При определённых параметрах экзотического гало тёмной материи вокруг нейтронной звезды возникает горизонт событий, тогда как сама звезда продолжает существовать внутри него и остаётся целой, а чёрная дыра формируется совместным вкладом звезды и тёмн...
18:07, 14 Янв Телескоп Джеймс Уэбб получил самое чёткое изображение «окрестностей» чёрной дыры Космический телескоп Джеймс Уэбб получил самое чёткое и детализированное изображение центральной области галактики Circinus за всё время наблюдений. Новые данные опровергли представления, которых учёные придерживались на протяжении многих лет, а при...
21:07, 02 Янв Телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал смещение сверхмассивной чёрной дыры в галактике NGC 4486B Эллиптическая галактика NGC 4486B, расположенная в центре скопления Девы, стала объектом исследования международной группы астрономов с использованием космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST). Результаты наблюдений проливают свет на п...
00:07, 12 Янв Астрономы обнаружили cамый большой джет чёрной дыры, меняющий форму галактики Астрономы, работающие с данными наблюдений обсерватории Кека на Гавайях, обнаружили крупнейший поток перегретого газа, исходящий из спиральной галактики VV 340a. Этот поток простирается на 20 000 световых лет от центра галактики и является самым убе...
19:07, 17 Авг Тайна, которую Вселенная прячет за горизонтом: как звезда может выжить внутри черной дыры Физики из Ланьчжоуского университета представили радикальную гипотезу, которая ставит под сомнение классическое понимание природы черных дыр. Вместо сингулярности — точки с бесконечной плотностью, где разрушаются все известные законы материи, — в це...
19:07, 06 Авг Пойман первый джет от чёрной дыры промежуточной массы: радиовспышка AT2019ijn росла 641 день и в 100 раз ярче любой сверхновой Китайские астрономы «поймали» оптический транзиент в карликовой галактике, который вёл себя как джет, направленный мимо Земли. Масса источника попала в «слепую зону»Астрономы из Китая и их международные коллеги сообщили об открытии оптического транз...
07:07, 23 Авг Теперь в настольном формате: компактный реактор Thunderbird впервые показал рост ядерных событий при загрузке палладия дейтерием Учёные представили компактный настольный ускоритель — Thunderbird Reactor, который помещается на стандартный лабораторный стол размером примерно 120 × 80 × 70 сантиметров. В этом реакторе поток ионов дейтерия (D+) ускоряется через ...
22:07, 15 Июн Мощнейшую вспышку на Солнце впервые удалось «увидеть» ещё до её начала NASA помогло обнаружить возможные предвестники мощных солнечных вспышекИсследователи из Технологического института Нью-Джерси сообщили о возможном прорыве в прогнозировании солнечных вспышек. По их данным, впервые удалось обнаружить признаки мощной ...
21:07, 30 Июл Всего 23 световых года: учёные рассчитали первую миссию к ближайшей чёрной дыре Первая межзвёздная миссия займёт 80–100 лет и позволит проверить теорию относительности с рекордной точностьюУчёный из Университета Фудань в Шанхае Косимо Бамби (Cosimo Bambi) представил расчёты первой межзвёздной миссии к ближайшей чёрной дыре. Сог...
15:07, 24 Дек Ученые зафиксировали космический сигнал, шедший к Земле 13 млрд лет Ученые сообщили о регистрации одного из древнейших сигналов из космоса, путь которого к Земле занял около 13 млрд лет. Речь идет о гамма-всплеске, возникшем на раннем этапе существования Вселенной. Материал об исследовании был опубликован немецким и...
10:07, 16 Авг «Джеймс Уэбб» впервые подтвердил сразу 3 активно растущие чёрные дыры в одной галактике ранней Вселенной 2 находятся почти в центре и разделены 620 световыми годами, ещё одна — в 5500 световых годах от центраМеждународная группа астрономов под руководством Института внеземной физики Общества Макса Планка впервые обнаружила свидетельства существования с...
12:07, 30 Июл Томская область впервые вошла в тройку лидеров по инновационному развитию. Москву обогнать не удалось Институт статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ представил 11-й рейтинг инновационного развития субъектов России. Томская область впервые за историю наблюдений попала в тройку лидеров, улучшив свою позицию сразу на две строчки.Первое...
03:07, 19 Июл Некоторые чёрные дыры могут рождаться из других чёрных дыр — учёные предложили новый сценарий их происхождения Анализ 155 пар двойных систем показал, что 14% наблюдаемых объектов в «запрещённой» зоне масс не вписываются в сценарий гибели звёзд и указывают на сложную историю формированияАстрофизики обнаружили доказательства того, что значительная часть чёрных...
11:07, 28 Май Красная точка оказалась сверхмассивной чёрной дырой массой около 50 миллионов Солнц: ученые исследовали загадочный объект Abell 2744-QSO1 Предполагается, что этот объект сформировался всего через 700 миллионов лет после Большого взрываРесурс ArsTechnica рассказал о новом открытии, сделанном с помощью космического телескопа James Webb. Международная группа астрономов получила новые док...
07:07, 17 Июн Время в квантовой системе впервые удалось определить без внешних часов — 24 000 атомов в «мини-Вселенной» показали, как время может возникать из хаоса системы Модель на ультрахолодных атомах показала циклы расширения и сжатия, аналогичные сценариям Большого взрыва и Большого сжатияУчёный Бирмингемского университета профессор Джованни Баронтни (Giovanni Barontini) создал экспериментальную систему, которую ...
01:07, 13 Авг Почему Луна кажется гигантской, когда восходит у горизонта? Эффект «гигантской Луны» у горизонта связан с лунной иллюзией — особенностью восприятия. Вы наверняка замечали: когда Луна поднимается и висит низко над домами и деревьями, она выглядит огромной, словно её кто-то «приблизил» к нам. Но стоит поднятьс...
02:07, 03 Авг Власти Мексики поймали главаря картеля «Лос-Рейес» Мексиканские правоохранительные органы успешно провели операцию по задержанию лидера преступной группировки, за информацию о котором Соединенные Штаты предлагали пять млн долларов. Министр безопасности Мексики Омар Гарсия Арфуш сообщил о поимке глав...
04:07, 03 Фев ИИ-агентов в соцсети для ботов поймали за обсуждением мира без человечества Закрытая онлайн-платформа Moltbook, созданная исключительно для общения ИИ-агентов, привлекла внимание после публикаций, в которых боты рассуждают о мире без людей. Пользователи-люди не могут регистрироваться на сервисе и имеют доступ лишь к просмот...
22:07, 20 Авг Мусор до горизонта: Указ Медведева о свалках может отравить жизнь российских городов Переработка и утилизация мусорных отходов, судя по словам Медведева, должна произойти лишь в отдалённой перспективе. Дмитрий Медведев указал министерствам о необходимости создания в регионах новых полигонов для твёрдых коммунальных отходов. А попрос...
22:07, 06 Мар Облысение побеждено? Ученые впервые вырастили живые волосы Три типа клеток, одна чашка Петри и немного терпения — так выглядит потенциальное будущее борьбы с облысением. Источник изображения: sciencealert.com Облысение затрагивает сотни миллионов людей по всему миру, и каждый год рынок наводняют новые «чудо...
12:07, 09 Мар Учёные впервые «оживили» мозг дрозофилы в виртуальном теле Компания Eon Systems интегрировала полную модель мозга дрозофилы с физической симуляцией тела, добившись воспроизведения нескольких естественных движений. Команда опубликовала демонстрацию эмуляции биологического мозга, способной управлять виртуальн...
21:07, 17 Июн Как косатки говорят по-человечески: учёные впервые записали невероятное Киты, говорящие по-человечески: учёные впервые записали невероятное Исследователи морских млекопитающих впервые записали, как косатка, об опасности которой для человека ходят разные слухи, имитирует человеческую речь — включая отдельные слова и, сре...
14:07, 07 Авг Свет обретает плоть: на коллайдере в Пекине поймали частицу без материи, озадачившую ученых мира Физики из коллаборации BESIII вплотную подошли к разгадке одной из самых старых тайн микромира — существованию "чистого света", обретающего массу. Эксперименты на китайском электрон-позитронном коллайдере позволили обнаружить наиболее веские доказат...
19:07, 17 Июн Учёные впервые создали рабочие ядерные часы на основе тория-229 Две независимые группы из Китая и Европы открыли путь к сверхточным часам нового класса и новым тестам фундаментальной физикиДве независимые исследовательские группы сообщили о достижении одной из ключевых целей современной физики — создании работаю...
14:07, 19 Окт Учёные впервые в реальном времени измерили квантовую неопределённость с аттосекундной точностью Группа учёных под руководством доктора Мохаммеда Т. Хассана из Университета Аризоны впервые в истории смогла непосредственно измерить и контролировать квантовую неопределённость в реальном времени с аттосекундной точностью. Исследование проведено со...
00:07, 17 Июл Потенциально обитаема: учёные впервые нашли атмосферу на планете, похожей на Землю Это «суперземля» всего в 48 световых годах от насУчёные впервые обнаружили атмосферу на планете земного типа, сообщила пресс-служба Университета Флориды. Планета под названием LHS 1140b вращается вокруг одного из красных карликов в созвездии Кита, о...
07:07, 06 Июл Что происходит в нашей голове за секунды до сна: ученые впервые записали этот момент Ученые были удивлены, когда