Un mister vechi de 30 de ani al găurilor negre tocmai a fost elucidat

Un om de știință de la Universitatea Metropolitană din Tokyo, Japonia a rezolvat problema de lungă durată a „disonanței” din undele gravitaționale emise de găurile negre.

Folosind calcule de înaltă precizie și un nou cadru teoretic din fizică, cercetătorul a descoperit că disonanța era cauzată de o rezonanță între două „moduri” distincte — adică diferite feluri în care o gaură neagră poate „rezona”. Fenomenul oferă perspective noi asupra spectroscopiei găurilor negre, un domeniu emergent al astrofizicii.

• Substanțele chimice din plastic pot afecta somnul la fel ca o cafea în plus
• Două găuri negre gigantice devorează stele la 600 de milioane de ani-lumină distanță

Cercetarea a fost publicată în Physical Review Letters.

Găurile negre sunt obiecte astrofizice extrem de dense, din care nici măcar lumina nu poate scăpa. Deși sunt cunoscute de mult, abia în ultimii zece ani am început să înțelegem comportamentul lor datorită astronomiei undelor gravitaționale.

Observatoare precum LIGO, Virgo și KAGRA au permis detectarea perturbațiilor pe care găurile negre le creează în structura spațiu-timpului.

Ce a cauzat disonanța?

Fizicienii teoreticieni încearcă acum să explice aceste unde gravitaționale prin modele matematice. Una dintre primele descoperiri notabile a fost făcută în 1997 de un student absolvent, Hisashi Onozawa, care a observat o neregularitate ciudată în semnalul așteptat — o „disonanță”, unde un mod de oscilație se comporta complet diferit de celelalte.

Inițial, s-a crezut că este o eroare de calcul, dar și cu unele computere mai performante, anomalia a persistat timp de trei decenii, scrie Phys.org.

Acum, după 30 de ani, profesorul asociat Hayato Motohashi a rezolvat enigma folosind calcule avansate și un nou cadru teoretic numit fizica non-Hermitiană.

Nașterea unui nou domeniu

Hayato Motohashi a arătat că disonanța nu era un caz izolat, ci rezultatul unei interacțiuni rezonante între două moduri distincte.

Mai mult, această interacțiune apare frecvent în diverse combinații de moduri.

Analizele sale teoretice arată că acest tip de rezonanță nu este specific doar găurilor negre, ci apare și în fizica opticii — în special în studiul undelor electromagnetice.

Această abordare interdisciplinară anunță nașterea unui nou domeniu numit „fizica gravitațională non-Hermitiană”, care promite să valorifice pe deplin datele provenite din mari proiecte internaționale precum LIGO-Virgo-KAGRA.

Vă recomandăm să mai citiți și:

O gaură neagră din constelația Fecioarei s-a trezit brusc după ce a fost inactivă timp de zeci de ani

O gaură neagră cât 36 de miliarde de Sori s-ar putea afla în inima Potcoavei Cosmice

O gaură neagră pare că „trage” cu stele înspre noi din Marele Nor al lui Magellan

O explozie rară de raze gamma, declanșată de gaura neagră supermasivă din centrul Messier 87