Астрономи зафіксували найчіткіший сигнал зіткнення чорних дір в історії космічних спостережень

Науковці зафіксували найчіткіший гравітаційний сигнал в історії спостережень — зіткнення двох чорних дір на відстані понад мільярд світлових років, яке підтвердило ключове передбачення Стівена Гокінга. Дослідження з використанням оновлених детекторів LIGO стало найточнішим доказом теореми площі чорної діри, сформульованої у 1971 році.

Подія отримала назву GW250114. За характеристиками вона нагадує перше історичне виявлення гравітаційних хвиль у 2015 році. Обидві чорні діри мали масу від 30 до 40 сонячних мас, проте завдяки вдосконаленим технологіям новий сигнал виявився значно чистішим. Катеріна Хаціоанну, членкиня команди LIGO та доцентка фізики Каліфорнійського технологічного інституту, зазначила, що чіткість сигналу дозволяє перевіряти фундаментальні закони фізики.

Аналіз даних GW250114 надав найпереконливіше підтвердження теореми площі чорної діри. Теорема стверджує, що сумарна площа поверхонь чорних дір не може зменшуватися. До злиття обидві чорні діри мали площу близько 240 000 квадратних кілометрів, після злиття площа становила близько 400 000 квадратних кілометрів. Зростання площі підтверджено з ймовірністю 99,999%.

Вчені вперше з високою точністю виміряли фазу затухання — період, коли новоутворена чорна діра коливається подібно до дзвону після удару. Дослідники виділили два окремі режими гравітаційних хвиль, які повністю відповідають теоретичним прогнозам. Це стало одним із найдетальніших підтверджень загальної теорії відносності Ейнштейна у реальних космічних умовах.

За останнє десятиліття мережа детекторів LIGO, Vir­go та KAGRA зареєструвала понад 300 злиттів чорних дір та нейтронних зірок. До проекту приєднуються нові обсерваторії, зокрема LIGO India. У Європі розробляється масштабний детектор Ein­stein Tele­scope із підземними тунелями завдовжки понад 10 кілометрів. Науковці очікують, що ці прилади дозволять виявити перші злиття чорних дір у ранньому Всесвіті та можливо зафіксувати сигнали з періоду формування космосу.