Земляне засекли сигнал из параллельной Вселенной: что говорят ученые
В 2019 году обсерватории LIGO и Virgo зафиксировали необычный гравитационно-волновой сигнал. Событие, которое назвали GW190521, длилось меньше одной десятой секунды и напоминало резкий хлопок. Обычно слияния черных дыр создают более продолжительный сигнал, который нарастает по частоте. Стандартное объяснение этого короткого всплеска — случайная встреча двух черных дыр, которые не вращались друг вокруг друга, а просто пролетали мимо, попали в гравитационную ловушку и слились.
Недавно группа физиков под руководством Ци Лая из Университета Китайской академии наук предложила другое, более необычное объяснение. В своей статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv, они предположили, что сигнал GW190521 мог быть эхом столкновения черных дыр в другой вселенной. Согласно предложенной ими модели, это слияние породило червоточину, которая затем схлопнулась, а вызванные этим процессом гравитационные волны достигли нашего мира.
Гравитационные волны — это колебания ткани пространства-времени. Обычно их источником служат массивные объекты вроде черных дыр или нейтронных звезд. Когда два таких объекта вращаются в паре, они постепенно сближаются по спирали. В процессе их гравитационные поля взаимодействуют и создают волны, которые становятся сильнее по мере сближения. Сигнал от такого процесса похож на «чириканье» с нарастающей частотой.
У события GW190521 этой предварительной фазы не было, хотя при расчетной массе итогового объекта в 142 раза больше массы Солнца она должна была быть заметна. Это и привело к выводу о случайной встрече, а не орбитальном слиянии.
Команда Ци Лая задалась вопросом, что если в результате слияния двух черных дыр сначала образуется не одна большая черная дыра, а червоточина. Затем эта червоточина коллапсирует и превращается в итоговую черную дыру. В таком случае наблюдатели в нашей вселенной зафиксировали бы только короткую вспышку гравитационных волн от самого момента коллапса.
Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи создали математическую модель сигнала, который должен возникнуть при таком сценарии. Затем они сравнили эту модель и стандартную модель слияния с реальными данными от LIGO и Virgo. Оказалось, что стандартная модель случайного столкновения немного лучше соответствует наблюдениям. Однако, по словам ученых, разница настолько незначительна, что пока не позволяет полностью исключить сценарий с червоточиной.
Если эта гипотеза верна, то GW190521 может быть первым в истории наблюдением проявлений другой вселенной. Ученые подчеркивают, что их работа — это не доказательство, а повод для дальнейших исследований. Стандартное объяснение остается предпочтительным.
Для проверки в будущем исследователи предлагают сравнивать похожие короткие сигналы. Например, недавнее событие GW231123, в результате которого образовался объект массой в 225 солнц, также было относительно коротким. Анализ таких событий поможет понять, какой из сценариев более вероятен.
Гравитационные волны представляют для научного сообщества особый интерес: исследователи ищут практические применения для них. В этом году двое ученых предположили, что гравитационные волны можно использовать для межзвездной связи.
Визуализация Click Oil and Gas