Detectarea undelor gravitaționale confirmă „profeția” lui Einstein și Hawking despre găurile negre.

Oamenii de știință tocmai au înregistrat cele mai detaliate semnale de unde gravitaționale provenite de la o coliziune a unei găuri negre, confirmând astfel pentru prima dată două predicții importante ale lui Einstein și Hawking despre găurile negre.

Când două găuri negre se contopesc, ele creează ondulații în spațiu numite unde gravitaționale. Detectoarele de pe Pământ pot „capta” aceste semnale, ajutând oamenii de știință să înțeleagă mai bine universul. - Fotografie: Maggie Chiang/Simons Foundation

Găurile negre, acești „monștri cosmici” cu o atracție gravitațională atât de imensă încât nici măcar lumina nu poate scăpa, au fost mult timp un subiect fascinant pentru oamenii de știință.

Deși au apărut în lucrările teoretice ale lui Albert Einstein în urmă cu mai bine de un secol și au fost studiate pe larg de Stephen Hawking în secolul al XX-lea, găurile negre rămân cel mai inaccesibil subiect din univers datorită naturii lor „invizibile”.

Undele gravitaționale: cheia pentru deblocarea studiului găurilor negre.

În 2015, Observatorul LIGO pentru Unde Gravitaționale (SUA) a detectat pentru prima dată unde gravitaționale - ondulații în spațiu și timp cauzate de coliziunea a două găuri negre din universul îndepărtat. Această descoperire a fost comparată cu „deschiderea unui nou sens” pentru observarea universului și a oferit, de asemenea, o oportunitate de a testa direct teoriile despre găurile negre.

Totuși, datele inițiale nu sunt suficient de detaliate pentru a confirma aceste două predicții cheie.

Una este teoria Kerr a lui Einstein. Conform relativității generale, găurile negre pot fi descrise doar prin două proprietăți fundamentale: masa și spinul. Toate celelalte caracteristici „dispar” atunci când cad într-o gaură neagră, fenomen cunoscut sub numele de „teorema fără păr”.

În al doilea rând, există teorema ariei lui Hawking. În 1971, Stephen Hawking a prezis că aria orizontului evenimentelor unei găuri negre, limita de la care nimic nu poate scăpa, poate doar să rămână constantă sau să crească în timp, niciodată să scadă.

Acesta este văzut ca un principiu similar cu a doua lege a termodinamicii, care afirmă că entropia (gradul de dezordine) a universului este mereu în creștere.

O descoperire după un deceniu

Conform Sciencedaily , colaborarea internațională LIGO-Virgo-KAGRA a publicat recent noi rezultate ale cercetării în revista Physical Review Letters . Acestea au înregistrat cele mai detaliate semnale de unde gravitaționale înregistrate vreodată, provenind din coliziunea a două găuri negre (evenimentul GW250114), creând o gaură neagră supermasivă cu o masă de 63 de ori mai mare decât cea a Soarelui și rotindu-se cu 100 de rotații pe secundă.

Datorită progreselor tehnologice inovatoare, oamenii de știință au obținut pentru prima dată o „imagine completă” a evenimentelor de dinainte și de după fuziunea a două găuri negre. Pe baza acestor date, au confirmat simultan două ipoteze:

Găurile negre sunt descrise cu precizie prin masa și rotația lor, exact așa cum a prezis teoria relativității generale a lui Einstein.

Aria orizontului evenimentelor a crescut doar după fuziune, în conformitate cu teorema ariei lui Hawking.

Einstein (dreapta) și Hawking (stânga) au făcut observații precise despre natura găurilor negre - Foto: MashableIndia

De la găurile negre la natura universului

Demonstrația teoremei lui Hawking dezvăluie o paralelă izbitoare între găurile negre și termodinamică. Cu alte cuvinte, creșterea suprafeței unei găuri negre este similară cu creșterea entropiei, ceea ce implică faptul că găurile negre ar putea fi o „fereastră matematică” ce ne permite să înțelegem mai profund natura spațiului, timpului și chiar a celui mai mare efort al fizicii moderne: unificarea relativității generale și a mecanicii cuantice în gravitația cuantică.

Maximiliano Isi, membru al echipei de cercetare, a declarat: „Aceasta este cea mai clară dovadă de până acum că găurile negre din spațiu seamănă cu adevărat cu ceea ce a descris Einstein în teoria sa. Faptul că suprafața unei găuri negre urmează un model similar de entropie are implicații foarte profunde pentru natura universului.”

În următorul deceniu, detectoarele de unde gravitaționale vor fi de 10 ori mai sensibile decât sunt în prezent. Proiectul succesor al Antenei Spațiale cu Interferometru Laser este în construcție și promite să capteze vibrațiile găurilor negre supermasive din centrul galaxiilor.

La mai bine de 100 de ani după ce Einstein a prezis existența găurilor negre folosind ecuații matematice și la mai bine de o jumătate de secol după ce Hawking a demonstrat teoretic acest lucru, omenirea a început acum să „audească” și să „vadă” direct semnalele care îi dovedesc dreptatea.

Găurile negre, care anterior existau doar în cărțile de știință, devin treptat o entitate „reală” în fața ochilor astronomilor, iar fiecare semnal înregistrat al undelor gravitaționale este un pas înainte în a ajuta omenirea să înțeleagă mai bine misteriosul univers în care trăim.

Revenind la subiect

MINH HAI

Sursă: https://tuoitre.vn/phat-hien-song-hap-dan-xac-nhan-tien-tri-cua-einstein-va-hawking-ve-ho-den-20250913075131812.htm