O teorie îndelung contestată a lui Stephen Hawking a fost, în sfârșit, confirmată

Găurile negre devin mai mari pe măsură ce fuzionează, a confirmat o colaborare LIGO, într-o nouă observație care ar putea dovedi în sfârșit o teorie veche de zeci de ani a lui Stephen Hawking.

Când găurile negre se combină, trimit unde gravitaționale care zguduie spațiu-timpul și pe care detectoare precum LIGO le pot „auzi” pe Pământ. Acum, un eveniment de fuziune detectat recent ar putea dovedi corectă o teorie veche de 50 de ani a lui Hawking.

• JWST a descoperit o galaxie spirală asemănătoare Căii Lactee acolo unde nu ar trebui să existe
• ESA intensifică cercetarea Pământului pe măsură ce viitorul agențiilor americane devine tot mai incert

Oamenii de știință au folosit un detector de unde gravitaționale pentru a „auzi” două găuri negre care au devenit mai mari în timp ce se uneau într-un singur obiect gigantic.

Detecția, realizată de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), oferă cele mai bune dovezi de până acum pentru teoria avansată de celebrul fizician Stephen Hawking în urmă cu mai bine de jumătate de secol, dar niciodată dovedită în timpul vieții sale.

Un studiu bazat pe aceste cercetări a fost publicat în revista Physical Review Letters și a fost condus de Adrian G. Abac, doctorand la Institutul Max Planck pentru Fizică Gravitațională din Potsdam, Germania.

Cele mai bune dovezi de până acum pentru teoria lui Stephen Hawking

LIGO detectează unde gravitaționale — vibrații în țesătura spațiu-timpului eliberate în timpul celor mai extreme evenimente din univers, cum ar fi coliziunile găurilor negre sau ale stelelor neutronice. Prima detecție directă a confirmat predicțiile lui Einstein privind relativitatea generală.

După 10 ani de experiență și îmbunătățiri ale tehnologiei, LIGO detectează acum fuziuni ale găurilor negre cam o dată la trei zile, față de o dată pe lună. LIGO a surprins două găuri negre fuzionând, iar gaura neagră rezultată era mult mai mare decât suma celor două inițiale.

Înainte de fuziune, suprafața combinată a celor două găuri negre era de \~243.000 km². După fuziune, suprafața noii găuri negre era de \~400.000 km². Cu alte cuvinte, noul obiect era mai mare decât suma părților sale, scrie LiveScience.

Această observație confirmă predicția făcută de Hawking în 1971: că orizontul evenimentului al unei găuri negre nu poate scădea niciodată în dimensiune.

Obiecte termodinamice

Deși pare o afirmație simplă, are implicații enorme: se leagă de legea a doua a termodinamicii (entropia nu poate decât să crească). În mecanica găurilor negre, este cunoscută ca a doua lege a mecanicii găurilor negre. Aceasta înseamnă că găurile negre trebuie privite ca „obiecte termodinamice” — au entropie și emit radiație (radiația Hawking).

Noile rezultate au fost obținute analizând tonalitatea și durata undelor gravitaționale produse în timpul fuziunii. Acestea funcționează ca o „amprentă sonoră”, dezvăluind mărimea și forma găurilor negre. Evenimentul, denumit GW250114, a produs un fenomen de „sunet de clopot” în spațiu-timp în timp ce noua gaură neagră s-a stabilizat.

LIGO colaborează cu detectorul Virgo din Europa și KAGRA din Japonia. În viitor, LIGO-India (planificat pentru 2030) și proiecte uriașe precum Cosmic Explorer (SUA) și Einstein Telescope (Europa) vor îmbunătăți și mai mult precizia și vor permite detectarea celor mai vechi fuziuni de găuri negre din univers.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Materia întunecată ar putea transforma unele planete în găuri negre minuscule

Cel mai extrem sistem dublu de găuri negre descoperit vreodată

Două găuri negre gigantice devorează stele la 600 de milioane de ani-lumină distanță

Astronomii au descoperit sute de găuri negre „ascunse” în Univers. Câte alte miliarde ar mai putea exista?