Przejdź do głównej zawartości

Echa fal grawitacyjnych mogą potwierdzić hipotezę Hawkinga

Echa w sygnałach fal grawitacyjnych sugerują, że horyzont zdarzeń czarnej dziury może być bardziej skomplikowany niż obecnie sądzą naukowcy.


Badacze z University of Waterloo donoszą o pierwszym wykryciu potencjalnego echa wywołanego mikroskopijnym „szumem” kwantowym otaczającym nowo powstałe czarne dziury.

Fale grawitacyjne są zmarszczkami w czasoprzestrzeni emitowanymi w wyniku zderzenia w przestrzeni kosmicznej masywnych, zwartych obiektów, takich jak czarne dziury czy gwiazdy neutronowe.

Zgodnie z OTW nic, co przekroczy punktu bez powrotu, tzw. horyzont zdarzeń, nie może uciec grawitacji czarnej dziury. Tak przynajmniej uważali naukowcy do czasu, gdy Stephen Hawking zastosował mechanikę kwantową i przewidział, że cząstki kwantowe będą powoli wyciekać z czarnych dziur w postaci tzw. promieniowania Hawkinga.

Aż do momentu odkrycia pierwszych fal grawitacyjnych naukowcy nie byli w stanie ustalić eksperymentalnie, czy jakakolwiek materia wycieka z czarnych dziur. Jeżeli szum kwantowy odpowiedzialny za promieniowanie Hawkinga faktycznie istnieje wokół czarnych dziur, fale grawitacyjne mogą się od niego odbijać, co by spowodowało wytworzenie mniejszych sygnałów fali grawitacyjnej po głównym zdarzeniu, tworząc coś w rodzaju echa.

Niayesh Afshordi z University of Waterloo oraz współautor pracy, Jahed Abedi z Instytutu Maxa Plancka, ogłosili pierwsze prawdopodobne odkrycie powtarzającego się echa, które może stanowić eksperymentalny dowód na to, że czarne dziury mogą radykalnie różnić się od przewidywanych przez teorię względności Einsteina, a tym samym, że nie mają one horyzontu zdarzeń.

Echa obserwowane przez zespół Afshordi i Abedi pasują do symulowanych ech przewidywanych przez modele czarnych dziur, które uwzględniają efekty mechaniki kwantowej i promieniowanie Hawkinga.

„Nasze wyniki wciąż są niepewne, ponieważ istnieje bardzo mała szansa, że to, co widzimy, jest w rzeczywistości przypadkowym szumem w detektorach, ale prawdopodobieństwo jest tym mniejsze, im więcej takich przykładów dostrzeżemy. Teraz, gdy naukowcy wiedzą, czego szukamy, możemy zacząć szukać więcej przykładów potwierdzających naszą teorię. Takie potwierdzenie byłoby pierwszym bezpośrednim dowodem kwantowej struktury czasoprzestrzeni” – powiedział Afshordi.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu. Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu. Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach. Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz. W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę.

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi. Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego. „Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy. Do odkrycia naukowc

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne. Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”. Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przeds