Хоризонтът на събитията на черната дупка е границата, отвъд която всичко, дори светлината, изчезва. Досега учените можеха да изследват тази област само теоретично, но международен екип от изследователи направи пробив: те за първи път записаха „пръстовите отпечатъци“ на хоризонта на събитията с помощта на гравитационни вълни. Анализът на най-мощния сигнал, регистриран някога – сливането на две черни дупки – позволи на изследователите да се „докоснат“ до областта, за която досега се пишеше само в научната фантастика.
В центъра на откритието е гравитационно-вълновият сигнал GW250114, уловен от обсерваторията LIGO през януари 2025 г. Когато две черни дупки се сблъскат и се слеят, те буквално разтърсват пространство-времето, създавайки пулсации, които се разнасят из цялата Вселена. Международен екип от учени изолира последния импулс от този сигнал – така наречените „прави вълни“. Според водещия автор на изследването Ма Сижън от Института по теоретична физика на Канада той наподобява движението на лъжица в чаша вода: ако „лъжицата“ (втората черна дупка) е достатъчно близо до хоризонта на събитията, тя оставя уникална следа в тъканта на пространство-времето, която може да бъде декодирана.
Анализът на сигнала позволи не само още веднъж да се потвърди теорията на относителността на Айнщайн, но и за първи път да се „види“ ефектът от увличането на инерциалните референтни рамки (frame dragging). Това е явление, при което въртящата се черна дупка буквално усуква пространство-времето около себе си. По-рано този ефект се измерваше в близост до Земята с огромни грешки, но сега беше възможно да се фиксира на хоризонта на събитията.
Изследователите подчертават, че работата им не е просто поредното потвърждение на съществуващите теории, а появата на нов инструмент. В бъдеще те се надяват с помощта на подобни измервания да уловят квантовите флуктуации в близост до хоризонта на събитията – именно тези ефекти, които могат да посочат пътя отвъд общата теория на относителността.
Разбира се, не всички колеги са съгласни с изводите на екипа на Ма, пише Phys. Шон Макуилямс от Университета на Западна Вирджиния твърди, че честотата на вълните, които екипът е анализирал, не е непременно продиктувана от хоризонта на събитията и следователно сигналът може да не носи пряка информация за неговите свойства. В отговор Ма заяви, че критиката се основава на недоразумение, и обеща да публикува допълнителен разяснителен документ.
Миналата година, използвайки изображения от телескопа LIGO, учените намериха потвърждение на теорията на Стивън Хокинг, че хоризонтът на събитията на черна дупка може само да се увеличава, но не и да намалява. Той я предложи преди повече от половин век, но теорията така и не беше доказана приживе.