Bendroji reliatyvumo teorija gravitaciją apibūdina kaip erdvės ir laiko iškreipimą, kurį sukelia masė ir energija. Vienas būdų šį aprašymą patikrinti yra stebėti, kas nutinka, kai susiduria dvi juodosios skylės. Tokio susidūrimo metu susidaranti nauja juodoji skylė kurį laiką „skamba“ – spinduliuoja gravitacines bangas tam tikrais dažniais.
Reliatyvumo prognozė aiški: virpesiai susideda iš kelių komponentų, kurių kiekvienas turi specifinį dažnį ir slopimo laiką. Turint pakankamai aiškų signalą galima išmatuoti daugiau nei vieną virpesių komponentą ir pagal juos apskaičiuoti juodosios skylės masę bei sukimosi greitį. Jei kiekvienas komponentas duoda vienodus rezultatus, tai efektyviai patvirtina bendrąją reliatyvumo teoriją. O jei du tonai neatitinka tos pačios masės ir sukimosi kombinacijos, galima pradėti tirti, kiek nukrypta nuo bendrosios reliatyvumo teorijos prognozių.
Dabar, panaudoję aiškiausią iki šiol aptiktą signalą GW250114, mokslininkai išnagrinėjo jo atitikimą reliatyvumo prognozėms. Ši erdvėlaikio banga, kurią sukėlė dviejų juodųjų skylių susijungimas, pasiekė LIGO detektorių JAV 2025 metų sausio 14 dieną. Signalo kokybės pakako, kad tyrėjai galėtų išmatuoti du skambėjimo tonus ir apriboti trečią. Visi trys gerai dera su bendrąja reliatyvumo teorija.
Tiesa, virpesių amplitudės paklaidos siekia kelias dešimtis procentų, taigi erdvės nukrypimui nuo standartinių prognozių dar yra. Tuo tarpu dažnių paklaidos siekia tik kelis procentus.
Remdamiesi skaitmeniniais modeliais, tyrėjai atliko bandymų rinkinį, aprėpiantį tiek juodųjų skylių artėjimą viena prie kitos, tiek susijungimą ir po jo einantį skambėjimą. Taip jie gavo galimų nukrypimų nuo reliatyvumo apribojimus, palyginamus ir kai kuriais atvejais net 2-3 kartus tvirtesnius nei tie, kurie gaunami paprasčiau analizuojant dešimtis įvykių iš ketvirtojo LIGO gravitacinių bangų katalogo, paskelbto pernai rudenį.
Gautieji rezultatai sudaro kol kas tvirčiausią bendrosios reliatyvumo teorijos ir juodųjų skylių geometrijos patikrinimą, paremtą vienu įvykiu.
Paieška archyve
