Револуционарно откриће настало је захваљујући детекторима гравитационих таласа, који су 14. јануара снимили како се две спајају у једну. Чудесни звук космоса Чудесни звук космоса уснимио је LIGO, један од најсофистициранијих научних инструмената икада конструисаних.
Више од 50 година након што је Стивен Хокинг формулисао једну од својих најзначајнијих хипотеза о црним рупама, научници су коначно добили чврст доказ да је био у праву. Револуционарно откриће настало је захваљујући детекторима гравитационих таласа, који су 14. јануара снимили како се две црне рупе спајају у једну. Чудесни звук космоса уснимио је LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), један од најсофистициранијих научних инструмената икада конструисаних. Овај детектор може да региструје гравитационе таласе – мрешкање у самом ткању простор-времена које стварају најекстремнији догађаји у космосу, попут судара црних рупа или неутронских звезда. Kада су се 14. јануара две црне рупе спојиле у једну, забележио je њихов гравитациони потпис – таласе који су путовали кроз свемир брзином светлости и стигли до Земље након милијарди година путовања.
Још 1971. године Стивен Хокинг је обзнанио претпоставку која је била толико фундаментална да је постала позната као други закон механике црних рупа. Према овом тумачењу, површина хоризонта догађаја црне рупе – те мистериозне границе изa које ништа, чак ни светлост, не може да побегне – никада се не може смањити, већ само порасти. Наведено мишљење имало је огромне импликације за разумевање црних рупа, јер је сугерисало да оне функционишу слично термодинамичким системима код којих ентропија (мера нереда) може само да расте кроз време.
Најновије LIGO опсервације пружиле су најубедљивији доказ до сада. Пре спајања, обједињена површина две црне рупе износила је око 243.000 квадратних километара – отприлике величине америчке државе Орегон. Када су се оне сјединиле у једну, њена површина је износила невероватних 400.000 квадратних километара – приближно величини Kалифорније. Нова црна рупа била је већа од простог збира својих делова! „Иако је то врло једноставна изјава – површине могу само да расту – она има огромне импликације”, објашњава др Максимилијано Изи са Универзитета Kолумбија, један од коаутора студије.
Научници су измерили овај феномен анализирајући гравитационе таласе које емитују црне рупе током спајања. Слично томе како величина и облик музичког инструмента утичу на звук који производи, величина и облик црне рупе утичу на карактеристике гравитационих таласа. Посебно занимљиво било је то што су истраживачи назвали ringdown звук који настаје када се нова црна рупа смири након спајања, баш као што звоно одзвања ако га ударите.
„Ringdown се дешава када се црна рупа поремети, баш као што звоно звони чим га удариш”, додаје др Kатерина Чациоаноу из Kалифорнијског института за технологију. Ова потврда Хокинговог увида има далеко већи значај од саме геометрије црних рупа. Она сугерише да општа теорија релативности Алберта Ајнштајна укључује нешто о квантној природи ових космичких појава. „То нам говори да је информација или ентропија у црној рупи пропорционална њеној површини”, сматра др Изи. Сада се отварају потпуно нова питања о вези гравитације, квантне механике и информације – три фундаменталне области физике. LIGО колаборација континуирано побољшава своје детекторе. Док су некада детектовали спајања црних рупа једном месечно, сада то чине отприлике свака три дана. Планира се изградња нових детектора, укључујући и у Индији, који би требало да буде пуштен у рад око 2030. године.
Предложени пројекти попут Cosmic Explorer у САД и Einstein Telescope у Европи имали би детекторе са краковима десет пута дужим од тренутних, што би знатно повећало њихову осетљивост. Стивен Хокинг, који је преминуо 2018. године, није доживео да види коначну потврду своје хипотезе. Међутим, ово откриће представља још један доказ његове изузетне научне визије да продре у најдубље тајне космоса. Истраживање, које је водио Адријан Абак из Макс Планк института за гравитациону физику у Потсдаму, објављено је 10. септембра у престижном часопису Physical Review Letters. Овај успех отвара нова врата за разумевање најекстремнијих појава у нашем универзуму – црних рупа које крију неке од највећих мистерија модерне физике.
(Илустрација Википедија)
(Астрономски магазин)
