Теорема Хокинга утверждает, что область горизонта событий черной дыры никогда не может сокращаться.
Чтобы доказать истинность теоремы, исследователи измерили гравитационные волны до и после слияния двух черных дыр.
Ученые подтвердили теорему о черной дыре 50-летней давности, созданную Стивеном Хокингом. Концепция астрофизики, кодифицированная как теорема об области Хокинга в 1971 году, гласит, что горизонт событий с черными дырами никогда не может сузиться.
Согласно теореме, объект должен будет двигаться быстрее скорости света, чтобы покинуть черную дыру, а это означает, что горизонт событий по сути является точкой невозврата почти для любого объекта, который вы можете вообразить.
Согласно расчетам Хокинга, если, например, черная дыра изменится в размере, она «растянет» или сузит горизонт событий вместе со своим новым размером.
До сих пор ученые доказывали теорию Хокинга только с помощью математики. Впервые исследователи из Массачусетского технологического института (MIT), Калифорнийского технологического института, Корнельского университета и Университета Стони Брук подтвердили это, наблюдая две «вдохновляющие» черные дыры (то есть они вращаются внутрь), которые создали совершенно новую черную дыру.
Они опубликовали свои выводы в начале этого месяца в журнале Physical Review Letters.
Чтобы доказать это, они делят данные о гравитационных волнах на разделы «до» и «после», а затем статистически анализируют оба раздела, чтобы увидеть, как сравниваются их площади на горизонте событий. Они обнаружили, что эти две области были статистически идентичны в пределах 95% достоверности.
«Данные с большой уверенностью показывают, что площадь горизонта увеличилась после слияния и что закон области, скорее всего, будет подтвержден», - сказал Максимилиано Исси, ведущий автор статьи и врач в Cavli. Институт астрофизики Массачусетского технологического института.
«Было облегчением, что результат подтвердил парадигму, которую мы ожидали, и подтвердил наше понимание этих сложных слияний черных дыр».
Этот великий анализ не только показывает пример теоремы Хокинга, лежащей в основе одного из центральных законов, касающихся черных дыр; это показывает, как анализ моделей гравитационных волн может давать статистические данные.
Кроме того, имеет смысл продолжать совершенствовать технологию измерения гравитационных волн, что означает получение более точных наборов данных для ученых в будущем.
Почему эта теорема так важна при изучении черных дыр? Что ж, в некоторых отношениях это параллель с законами «обычной» физики, например, с законом сохранения массы.
Возможность наблюдать данные из реальной жизни, которые могут поддерживать центральные законы, регулирующие поведение черной дыры, может только улучшить всю область исследования, дав ученым конкретные примеры, на которые они могут указать, продолжая изучать эти неуловимые и мощные явления.
