Хокинг был прав: площадь горизонта событий не уменьшается при слиянии черных дыр

Международная коллаборация LIGO–Virgo–KAGRA объявила об открытии события GW250114 — мощнейшего сигнала гравитационных волн за все время наблюдений. Его громкость, по словам исследователей, превратила «шепот в крик» и дала возможность провести уникальные проверки Общей теории относительности.

Во-первых, подтвержден «закон площади» Стивена Хокинга: при слиянии черных дыр площадь горизонта событий новой дыры не уменьшается, а всегда растет. В наблюдениях это выглядело так: до слияния поверхность двух черных дыр составляла около 240 тысяч квадратных километров (как Великобритания), а после — примерно 400 тысяч (размер Швеции).

Во-вторых, результаты совпали с предсказаниями уравнений Роя Керра, описывающих геометрию пространства и времени вокруг вращающейся черной дыры. Именно «голос» финального объекта — вибрации в фазе затухания, напоминающие удары колокола, — показал соответствие теории: тональность и скорость затухания совпали с расчетами.

GW250114 возник при столкновении двух черных дыр массой около 32 Солнц каждая. Его удалось зарегистрировать с рекордным соотношением сигнал/шум — 80, что позволило выделить несколько частот «звенящей» черной дыры и проверить сразу несколько постулатов.

Подтверждение идей Хокинга и Керра приближает нас к созданию целостной картины черных дыр и к попыткам объединить квантовую механику с общей относительностью. Для физики это еще один шаг к пониманию самых экстремальных объектов во Вселенной.

Ученые также разрабатывают методику, которая позволит напрямую зафиксировать излучение Хокинга — гипотетический процесс испарения черных дыр, предсказанный полвека назад.

Фото Aurore Simonnet