infa.lt

NASA sukurta juodosios skylės vizualizacija (NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman)

Žurnale „Nature“ paskelbtas sensacingas atradimas: astrofizikams pirmą kartą pavyko aptikti tiesioginį signalą, sklindantį iš pačios paslaptingiausios kosmoso vietos – juodosios skylės įvykių horizonto.

Iki šiol ši „taško, iš kurio negrįžtama“, riba buvo laikoma visiškai nematoma ir nepasiekiama, tačiau galingas gravitacinių bangų pliūpsnis leido mokslininkams pažvelgti ten, kur nustoja galioti mums įprasti fizikos dėsniai.

„Įvykių horizontas nėra kažkas, ką galime pamatyti šviesos pagalba, nes pagal apibrėžimą iš jo niekas neištrūksta. Tačiau gravitacinės bangos mums atveria visiškai kitą kelią“, – „ScienceAlert“ leidiniui teigė Kanados „Perimeter“ instituto teorinės fizikos specialistas Sizheng Ma.

Kosminis „skambutis“ ir paslaptingoji tiesioginė banga

Kai dvi milžiniškos juodosios skylės skrieja viena aplink kitą ir galiausiai susijungia, šis kosminis kataklizmas supurto pačią erdvėlaikio struktūrą. Po susidūrimo naujai suformuota juodoji skylė tam tikrą laiką vibruoja – mokslininkai tai lygina su varpo skambėjimu.

Šios vibracijos sklinda per visatą kaip gravitacinės bangos, kurias įmanoma užfiksuoti Žemėje esančiais detektoriais.

Tačiau iki šiol detektoriai fiksavo tik aplinkinius susidūrimo efektus. Šį kartą tyrėjams pavyko išnarplioti itin sudėtingą signalą ir jame identifikuoti vadinamąją tiesioginę bangą (direct wave).

Ši banga gimsta dėl ekstremalios juodosios skylės gravitacijos, kuri tiesiogine prasme su savo rotacija ištempia patį erdvėlaikį, o signalas osciliuoja beveik dvigubai didesniu dažniu nei sukasi pats įvykių horizontas.

Tai yra paskutinis, žaibiškas ir blėstantis materijos „šokis“ prieš pat jai pranykstant juodojoje skylėje.

Atradimas, kuris atrodė kaip mokslinė fantastika

Gravitacinių bangų signalai, pasiekiantys Žemę, yra neįtikėtinai subtilūs – jie suspaudžia ir ištempia erdvėlaikį mažiau nei per atomo branduolio plotį. Kad mokslininkai pastebėtų šį signalą, reikėjo neįtikėtinai galingo ir „švaraus“ kosminio įvykio.

Juo tapo signalas GW250114 – aiškiausias iki šiol užregistruotas gravitacinių bangų pliūpsnis.

Iš pradžių mokslininkų komanda buvo nusiteikusi skeptiškai, bijodama klaidos duomenyse. Tačiau atlikus pirminius patikrinimus paaiškėjo, kad duomenys idealiai sutampa su teoriniais modeliais.

„Tai buvo momentas, kai nuotaika pasikeitė nuo „tai gali būti įdomu“ iki „o dieve, tai gali būti tikra“, – prisimena S. Ma.

Jei šis atradimas bus galutinai patvirtintas kitais tyrimais, astrofizikai įgis visiškai naują įrankį tyrinėti juodąsias skyles. Analizuojant šį kosminį „balsą“ bus galima tiksliai išmatuoti, kaip greitai sukasi įvykių horizontas ir kaip greitai gravitacija priverčia informaciją išnykti.

Tai leis mokslininkams atlikti kur kas tikslesnius bendrosios reliatyvumo teorijos bandymus ir suprasti objektus, kurie ilgą laiką buvo laikomi nepasiekiamais.