Ko sta dve nevtronski zvezdi zdrseli daleč v vesolje, sta ustvarili močan tresenje v vesolju - gravitacijski valovi, ki so jih znanstveniki zaznali na Zemlji leta 2017. Zdaj, ko preseja te posnetke gravitacijskih valov, par fizikov meni, da so našli dokaze o črna luknja, ki bi kršila čeden model, ki je nastal iz teorije splošne relativnosti Alberta Einsteina.
V splošni relativnosti so črne luknje preprosti predmeti: neskončno stisnjene posebnosti ali točke snovi, obdane z gladkimi obzorji dogodkov, skozi katere ne morejo ubežati nobena svetloba, energija ali materija. Do zdaj je ta model podpiral vsak delček podatkov, ki smo jih zbrali iz črnih lukenj.
Toda v 70. letih prejšnjega stoletja je Stephen Hawking napisal vrsto prispevkov, ki kažejo, da meje črnih lukenj niso tako gladke. Namesto tega zamegljujejo zahvaljujoč seriji učinkov, povezanih s kvantno mehaniko, ki omogočajo, da "Hawkingova sevanja" uidejo. V letih od takrat so se pojavili številni alternativni modeli s črno luknjo, kjer bi tista gladka, popolna obzorja dogodkov nadomestila s plahtejšimi, mehkejšimi membranami. Pred kratkim so fiziki napovedovali, da bo ta utrip še posebej intenziven okoli novo nastalih črnih lukenj - dovolj obsežnih, da odražajo gravitacijske valove, kar povzroča odmev v signalu nastanka črne luknje. Zdaj, po trčenju nevtronske zvezde, dva fizika razmišljata, da sta našla takšen odmev. Trdijo, da črna luknja, ki je nastala, ko so se nevtronske zvezde združile, zvoni kot odmev zvona in razbija preprosta fizika črne luknje.
Če je odmev resničen, potem mora to izvirati iz kvantne črne luknje, je dejal soavtor študije Niayesh Afshordi, fizik z univerze v Waterlou v Kanadi.
"V Einsteinovi teoriji relativnosti lahko materija kroži okoli črnih lukenj na velikih razdaljah, vendar bi morala pasti v črno luknjo blizu obzorja dogodkov," je Afshordi povedal Live Science.
Torej, blizu črne luknje, ne bi smelo biti ohlapnega materiala, ki bi odmeval gravitacijsko valovanje. Celo črne luknje, ki se obdajajo z diski materiala, bi morale imeti prazno območje okrog njihovih dogodkov, je dejal.
"Časovno zamudo, ki jo pričakujemo (in opažamo) za naše odmeve ..., je mogoče razložiti le, če kakšna kvantna struktura sedi tik zunaj njihovih obzorij," je dejal Afshordi.
To je premor od običajno nepopustljivih napovedi splošne relativnosti.
Glede na to so podatki iz obstoječih gravitacijskih detektorjev valov hrupni, težko jih je pravilno interpretirati in nagnjeni k napačnim pozitivnim rezultatom. Gravitacijski val, ki odmeva nekaj kvantnega utripa okoli črne luknje, bi bil povsem nova vrsta odkrivanja. Toda Afshordi je dejal, da bi moral biti ta fuz takoj po združitvi dovolj intenziven, da je tako močno odražal gravitacijske valove, da bi ga lahko videli obstoječi detektorji.
Joey Neilsen, astrofizik z univerze Villanova v Pensilvaniji, ki ni bil vključen v ta prispevek, je dejal, da je rezultat prepričljiv - zlasti zato, ker so se odmevi pojavili v več kot enem detektorju gravitacijskih valov.
"To je bolj prepričljivo kot česanje s podatki, ki iščejo določeno vrsto signala in pravijo:" aha! " ko ga najdeš, "je Neilsen povedal Live Science.
Še vedno pa bo, pravi, moral videti več informacij, preden bo popolnoma prepričan, da so odmevi resnični. V prispevku niso zapisane druge gravitacijske zaznave valov, zbrane v približno 30 sekundah po poročanih odmevih, je dejal Neilsen.
"Ker so izračuni pomembnosti tako občutljivi za izbiro in izbiro vaših podatkov, bi rad podrobneje razumel vse te lastnosti, preden bom pripravil kakršne koli trdne zaključke," je dejal.
Maximiliano Isi, astrofizik na MIT, je bil skeptičen.
"To ni prva tovrstna trditev, ki prihaja iz te skupine," je povedal za Live Science.
"Na žalost druge skupine niso mogle reproducirati svojih rezultatov in ne zaradi pomanjkanja poskusov."
Isi je opozoril na vrsto prispevkov, ki v istih podatkih niso našli odmeva, enega od njih pa je objavil junija in označil za "bolj prefinjeno, statistično robustno analizo".
Afshordi je dejal, da ima prednost tega novega prispevka veliko bolj občutljiv kot prejšnje delo, z robustnejšimi modeli za zaznavanje šibkejših odmevov. In dodal, "ugotovitev, o kateri smo poročali ..., je statistično najpomembnejša od desetih iskanj, saj je imel lažno možnost alarma približno 2 od 100.000. "
Čeprav je odmev resničen, znanstveniki še vedno ne vedo natančno, kakšen eksotični astrofizični objekt je povzročil pojav, je še dodal Neilsen.
"Kaj je pri tem primeru tako zanimivo, da nimamo pojma, kaj je ostalo po prvotni združitvi: Ali se je takoj oblikovala črna luknja ali je bil kakšen eksotičen, kratkotrajen vmesni predmet?" Je rekel Neilsen. "Rezultati so najlažje smiselni, če je ostanek hipermasiven, ki se zruši v nekaj sekundah, toda predstavljeni odmev mi ni prepričljiv, da se je v resnici zgodil ta scenarij."
Možno je, da je v podatkih odmev, je dejal Isi, kar bi bilo zelo pomembno. Samo še ni prepričan.
Neilson je dejal, da ne glede na to, kako se vsi podatki iztrebljajo, je očitno, da je tu rezultat pokazal na nekaj, kar je treba podrobneje raziskati.
