Горизонт событий черной дыры по сути является точкой невозврата — даже свет не может избежать поглощения в ее темноту. Это делает изучение этой области чрезвычайно сложным. Однако существует одно событие настолько катастрофической силы, которое может предоставить шанс заглянуть в это экстремальное явление — слияние двух черных дыр в одну. Оно сопровождается распространением по вселенной гравитационных волн, которые регистрируют ученые.
Международная команда астрономов проанализировала данные самой мощной из когда-либо зарегистрированных гравитационных волн GW250114, которую обнаружила обсерватория LIGO в январе 2025 года. Выделив из этого слияния черных дыр последний всплеск волн — так называемые «прямые волны», — ученые смогли извлечь информацию из области ближе к горизонту событий, чем когда-либо прежде.
«Про горизонт событий черной дыры обычно можно услышать в научной фантастике, — рассказал ведущий автор исследования, научный сотрудник Института теоретической физики Периметр в Канаде Сиженг Ма. — Но на этот раз мы действительно смогли прикоснуться к области вокруг горизонта с помощью гравитационных данных. Иногда я не могу поверить, что это действительно происходит».
Ма объяснил, что последняя стадия слияния двух черных дыр подобна ложке, которая размешивает воду в стакане. Возникающий вихрь в пространстве создает рябь гравитационных волн, распространяющихся во всех направлениях со скоростью света. Если такой вихрь расположен достаточно близко к горизонту событий, он дает ученым шанс расшифровать физику вокруг этой области.
Анализ показал, что поведение волн соответствует предсказаниям общей теории относительности: в частности, специалисты смогли увидеть признаки эффекта «перетягивания инерциальных систем» (frame dragging) — когда вращающаяся черная дыра «скручивает» вокруг себя само пространство‑время. Это еще одно подтверждение того, что у горизонта событий пространство и время ведут себя именно так, как предсказывал Эйнштейн.
Часть специалистов, не участвовавших в работе, призывает относиться к выводам осторожно. Одни называют анализ «убедительным», но подчеркивают необходимость независимой проверки. Другие сомневаются, действительно ли проанализированная частота волн напрямую «задается» горизонтом событий и позволяет говорить свойствах именно его, а не более далеких областей вокруг дыры. Авторы уже готовят дополнительную статью с разъяснениями которые, по их словам, снимут все вопросы.
Несмотря на споры, большинство астрофизиков сходятся в одном: если результаты подтвердятся, предложенный учеными метод изучения слияний черных дыр откроет редкое окно в физику экстремальных гравитационных полей. В будущем специалисты надеются таким же образом искать тонкие квантовые флуктуации у горизонта событий и, возможно, проверять, не отклоняется ли реальное поведение черных дыр от предсказаний общей теории относительности. Это может приблизить нас к пониманию того, как переплетены на фундаментальном уровне пространство, время и квантовый мир.
Ранее ученые нашли в космическом гамма-излучении сигналы черных дыр.