Objav, ktorý prepisuje učebnice fyziky. Vedci konečne dokázali, že Stephen Hawking mal pravdu. Čierne diery sa správajú presne tak, ako predpovedal!
Vedcom z projektov LIGO a Virgo sa podarilo zachytiť gravitačné vlny, ktoré potvrdzujú teóriu Stephena Hawkinga o čiernych dierach. Po viac ako päťdesiatich rokoch tak dostala jeho myšlienka o rastúcej ploche horizontu udalostí experimentálne potvrdenie.
Vo svete astrofyziky sa len zriedka odohrá udalosť, ktorá doslova prepisuje učebnice. Jedna z nich sa však nedávno zapísala do histórie. Tím vedcov z projektov LIGO a Virgo zaznamenali signál, ktorý priniesol doteraz najspoľahlivejší dôkaz o správaní čiernych dier. A čo je na tom najfascinujúcejšie je, že potvrdil aj teóriu, ktorú ešte pred viac ako polstoročím vyslovil Stephen Hawking. NA tému upozornil portál SciTechDaily.
Zachytený jav, označený ako GW250114, pochádza z kolízie dvoch masívnych čiernych dier, odohrávajúcej sa pred miliardou rokov. Gravitačné vlny, ktoré pri zrážke vznikli, dorazili až teraz a precestovali k nám obrovské vesmírne vzdialenosti. Ich „ozvena“ bola zachytená pomocou špičkových detektorov gravitačných vĺn. Ide o americký systém LIGO a európske Virgo.
Vedci dokázali pravosť takmer pol-storočie starej teórie
Pre lepšiu predstavu: keď sa dve čierne diery zrazia, nejde len o splynutie hmôt. Vo chvíli, keď sa novovzniknutý objekt stabilizuje, jeho horizont udalostí (hranica, spoza ktorej sa už nič nedostane von) sa rozvibruje. Tento proces vedci nazývajú ringdown, čiže „zvonenie“. Podobá sa to na situáciu, keď udriete do zvona a kov sa chvíľu chveje, kým sa neupokojí. Čierna diera tak vysiela gravitačné vlny na rôznych frekvenciách, ktoré sú pre ňu charakteristické ako podpis.
Analýza týchto kozmických „tónov“ poskytla dve prevratné zistenia. Prvým je, že novovzniknutá čierna diera je takzvaný Kerrov typ, teda rotujúci objekt popísateľný len hmotnosťou a spinom, presne podľa Einsteinovej teórie relativity. Druhé zistenie je ešte dôležitejšie! Nakoľko ide o prvé priame potvrdenie Hawkingovho teorému o ploche. Ten hovorí o tom, že celková plocha horizontov udalostí čiernych dier sa pri žiadnom fyzikálnom procese nezmenšuje, iba zväčšuje. Je to obdoba druhého zákona termodynamiky, podľa ktorého entropia vesmíru neustále rastie.
Vedci dokázali z nameraných údajov vypočítať plochu dvoch pôvodných čiernych dier a porovnať ju s plochou novej, ktorá vznikla po zrážke. Výsledok bol jednoznačný, plocha sa zväčšila. Tým sa podarilo pozorovať presne to, čo Hawking predpovedal už v roku 1971. Myšlienka, ktorá desaťročia patrila len do sveta teórie, tak konečne dostala experimentálne potvrdenie.
Neprehliadni
Ešte nás čaká veľmi veľa objavov
Tento objav znamená viac než len ďalší úspech detektorov gravitačných vĺn. Ukazuje, že čierne diery nie sú len matematickou abstrakciou, ale podliehajú rovnakým zákonom fyziky ako všetko ostatné. A čo je ešte pôsobivejšie, vďaka moderným technológiám ich „hlas“ naozaj počujeme. Chvenie časopriestoru možno preložiť do zvuku, ktorý si vieme pustiť takmer ako nahrávku z kozmického orchestra.
Výsledok tímu LIGO/Virgo je preto dvojnásobným triumfom. Jednak potvrdzuje Hawkingovu myšlienku, a zároveň dokazuje, že naše prístroje sú už také presné, že vedia zachytiť aj tie najjemnejšie vibrácie vesmíru. Vedci pritom nekončia. V nasledujúcich rokoch by mal štartovať vesmírny projekt LISA, ktorý umožní pozorovať gravitačné vlny priamo z obežnej dráhy. Ak sa to podarí, otvoríme ďalšiu kapitolu v poznaní čiernych dier. Pričom je možný aj úplne nový pohľad na hranice samotnej fyziky.
