Juodosios skylės įvykių horizontas yra riba, kurią kirtus atgal nebėra kelio net šviesai. Taigi sužinoti, kas yra už jos, neturime galimybių. Ir net jį patį tirti be galo sudėtinga. Tačiau viena kataklizminių įvykių rūšis iš principo leidžia pažvelgti ir į tokią ekstremalią aplinką. Tai – dviejų juodųjų skylių susiliejimas, kurio metu erdvėlaikiu pasklinda gravitacinės bangos.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Dabar tarptautinė tyrėjų komanda, analizuodama stipriausią kada nors užfiksuotą gravitacinių bangų signalą GW250114, pirmą kartą aptiko susiliejusios juodosios skylės horizonto virpesius. Signalą 2025 metų sausį užfiksavo LIGO observatorija Jungtinėse Valstijose.
Analizuojant signalą tyrėjams pavyko aptikti vadinamąsias „tiesiogines bangas“ – paskutinį virpesių pliūpsnį, paleidžiamą iškart po susiliejimo, kai naujai susidariusios juodosios skylės įvykių horizontas nusistovi į suploto rutulio formą. Horizontą apibūdina du dydžiai: jo sukimosi greitis ir paviršiaus gravitacija. Bet koks krentantis objektas dėl vadinamojo atskaitos tempimo (angl. frame dragging) atrodo tarsi skrietų aplink horizonto sukimosi greičiu, o jo skleidžiami signalai eksponentiškai gęsta dėl gravitacinio raudonojo poslinkio, kuris tiesiogiai susijęs su paviršiaus gravitacija.
Aptikta tiesioginė banga virpėjo dažniu, dvigubai viršijančiu horizonto sukimosi dažnį – būtent tai ir prognozuoja teoriniai modeliai. Kitos išmatuotos savybės irgi puikiai atitiko teorines besisukančios juodosios skylės prognozes, taip dar kartą patvirtindamos bendrąją reliatyvumo teoriją. Tiesa, rezultatai sukėlė ir diskusijų: dalis ekspertų ragina likti atsargiems ir tikina, kad analizę turi patikrinti kiti tyrėjai; bent vienas mokslininkas abejoja, ar aptiktas virpesys iš tiesų kyla ties horizontu.
Ateityje tyrėjai tikisi šiuo metodu ieškoti net kvantinių fliuktuacijų ir galimų nukrypimų nuo bendrosios reliatyvumo teorijos. Juodųjų skylių įvykių horizontai laikomi viena labiausiai tikėtinų vietų tokiems nuokrypiams aptikti.
Tyrimo rezultatai publikuojami „Nature“.
