Международная команда ученых провела самую точную проверку общей теории относительности Альберта Эйнштейна за всю историю наблюдений. Объектом исследования стало столкновение двух черных дыр, зафиксированное детекторами LIGO и Virgo в 2025 году. Результаты работы опубликованы в авторитетном журнале Physical Review Letters.
Событие, получившее обозначение GW250114, оказалось уникальным по своей мощности и «чистоте» сигнала. Это столкновение стало одним из крупнейших среди когда-либо зарегистрированных гравитационно-волновых всплесков, а данные практически не содержали посторонних шумов. Благодаря этому ученые смогли в деталях изучить процесс, который ранее оставался за гранью измерительных возможностей.
Еще на предыдущем этапе исследований, опираясь на те же данные, физики подтвердили теорему Стивена Хокинга о горизонте событий: площадь поверхности итоговой черной дыры оказалась не меньше суммы площадей двух исходных. Теперь же группа под руководством Кифа Митмана из Корнелльского университета пошла дальше и проверила, насколько точно поведение сливающихся объектов соответствует уравнениям Эйнштейна.
Согласно общей теории относительности, черные дыры перед слиянием вращаются по спирали с нарастающей скоростью, а после столкновения образовавшаяся дыра некоторое время вибрирует, излучая так называемые моды затухания — этот процесс физики сравнивают с колокольным звоном. Ранее эти колебания были слишком слабы для точных измерений, но сигнал GW250114 позволил впервые детально сопоставить теорию с реальностью.
Митман и его коллеги построили математическую модель, предсказывающую амплитуды и частоты пост-слиятельных колебаний, а затем сравнили предсказания с реальными данными детекторов. Результат оказался впечатляющим: расхождение между теорией и экспериментом практически отсутствовало. По словам исследователя, амплитуды, зафиксированные в данных, идеально совпали с численными решениями уравнений Эйнштейна, что стало еще одним весомым доказательством правоты великого физика.
Ранее сообщалось, что обнаружен источник недостающей массы в скоплениях галактик.
Автор: Адам Магомедов