Самый четкий сигнал от слияния черных дыр подтвердил предсказание Стивена Хокинга о росте площади горизонта событий

Международная команда LIGO–Virgo–KAGRA зафиксировала самый точный на сегодня сигнал гравитационных волн от слияния двух черных дыр. Этот сигнал, получивший обозначение GW250114, позволил проверить теорему Стивена Хокинга о том, что площадь горизонта событий черной дыры никогда не уменьшается, а также подтвердить свойства образовавшейся черной дыры. Анализ события и выводы астрофизиков представлены в журнале Physical Review Letters.

«Массы черных дыр в этом слиянии примерно такие же, как и при первом обнаружении гравитационных волн – около 30 масс Солнца каждая. Сигнал такой же сильный, как и десять лет назад, но теперь мы можем изучать его гораздо точнее», – рассказывают участники проекта.

Ранее ученые уже пытались проверить теорему Стивена Хокинга по сигналу 2015 года, но его качество не позволяло делать точные выводы. GW250114 оказался намного чище: астрофизики смогли «услышать» так называемый «звон» – колебания пространства-времени, возникающие после слияния черных дыр.

Анализ колебаний показал, что свойства образованной черной дыры соответствуют точному решению уравнений Альберта Эйнштейна для вращающихся черных дыр, известному как метрика Керра. Кроме того, ученые подтвердили, что площадь горизонта событий увеличилась, как предсказывал Стивен Хокинг.

«Это простое утверждение – «площадь может только увеличиваться» – имеет огромные последствия. Оно подтверждает термодинамический характер черных дыр и связь их энтропии с площадью горизонта событий», – пояснили участники проекта.

Текущие улучшения в работе детекторов LIGO позволяют регистрировать гравитационные волны гораздо чаще: если раньше сигналы появлялись раз в месяц, теперь примерно раз в три дня. С каждым новым сигналом мы все точнее понимаем, как устроена Вселенная.