Ученые впервые «поймали» сигнал от горизонта событий черной дыры

Горизонт событий называют границей черной дыры. Все, что пересекает ее, включая свет, уже не может выбраться наружу. Из-за этого сам горизонт нельзя увидеть: телескопы фиксируют не его, а излучение вещества вокруг черной дыры или тень, которую она оставляет на фоне окружающего газа.

Авторы новой работы пошли другим путем: они изучили гравитационные волны, возникшие при слиянии двух черных дыр. Когда черные дыры сближаются и превращаются в один объект, пространство-время начинает колебаться. Эти колебания расходятся по Вселенной со скоростью света, а на Земле их регистрируют детекторы LIGO и другие обсерватории.

Ученые проанализировали событие GW250114, которое зафиксировали в январе 2025 года. Они сосредоточились на последнем всплеске сигнала, который возник в самой поздней фазе слияния. По их словам, этот фрагмент ближе всего связан с областью у горизонта событий, поэтому по нему можно попробовать понять, как ведет себя пространство рядом с черной дырой.

Ведущий автор исследования Сычжэн Ма из Института теоретической физики Perimeter сравнил финальную стадию слияния с ложкой, которая размешивает воду в стакане. В случае черных дыр похожий «вихрь» возникает в пространстве-времени и создает гравитационные волны, расходящиеся во все стороны со скоростью света. Если это происходит достаточно близко к горизонту событий, у ученых появляется шанс понять физику этой области.

Ученые также нашли признаки того, как вращающаяся черная дыра закручивает пространство вокруг себя. Этот эффект называют увлечением инерциальных систем, или «frame dragging».

«Это похоже на то, как если вдавить стакан в скатерть и повернуть его: ткань начнет закручиваться вокруг стакана», — сказал AFP Максимилиано Иси, астрофизик из Колумбийского университета, изучающий гравитационные волны.

Не все специалисты согласны с выводами авторов. Физик Франческо Саннино назвал анализ интересным, но отметил, что его должны проверить другие группы. Астрофизик Шон Макуильямс из Университета Западной Виргинии сомневается, что изученная часть гравитационной волны действительно позволяет судить о горизонте событий. По его мнению, сигнал может отражать другие процессы, происходившие во время слияния черных дыр.

Ма с критикой не согласился. Он считает, что в замечаниях смешаны разные части исследования, и сообщил, что готовит новую работу с пояснениями.

Ранее физики выяснили, почему скрытая сила темной материи тормозит рост галактик.

Фото EHT Collsboration/ESO