Gravitační vlny objevené detektory observatoře LIGO nemohly vzniknout při fúzích černých děr, ale v důsledku „kolapsu“tzv. Červí díry, tunelů ve struktuře časoprostoru, říkají fyzici v článku publikovaném v časopise Physical Review D.
„Zvláštní„ třes “, ke kterému dochází v posledních fázích slučování černých děr, postupně mizí, pokud objekt, který generují, má horizont událostí. V případě, že neexistuje, jako v červích dírách, tyto vibrace úplně nezmizí - způsobují určitý druh ozvěny, sérii výbojů, podobně jako kdybychom křičeli do studny, “říká Pablo Bueno (Pablo Bueno) z Katolické univerzity v Leuvenu (Belgie).
Gravitační detektor LIGO byl postaven v roce 2002 podle návrhů a plánů, které vyvinuli Kip Thorn, Rainer Weiss a Ronald Drever na konci 80. let. V první fázi své práce, která trvala 8 let, nebyl LIGO schopen detekovat „Einsteinovy“kmity časoprostoru, poté byl detektor vypnut a další 4 roky vědci strávili aktualizací a zvyšováním citlivosti.
Toto úsilí se vyplatilo - v září 2015, prakticky okamžitě po zahrnutí aktualizovaného LIGO, vědci objevili výbuch gravitačních vln generovaných sloučením černých děr s celkovou hmotností 53 sluncí. V roce 2016 objevili ruští a zahraniční účastníci projektu dvě další stopy slučování černých děr a v loňském roce - další dvě podobné události a výbuch vytvořený sloučením neutronových hvězd.
Neobvykle velké množství těchto objektů, stejně jako některé z jejich dalších vlastností, přiměly Buena a jeho kolegy, aby se zeptali, jestli se ve skutečnosti jedná o černé díry. Faktem je, že teorie relativity a její rozšíření předpokládají, že podobné gravitační vlny mohou vzniknout v důsledku kolapsu nebo sloučení jiných exotických objektů, jako jsou „červí díry“.
Takto vědci nazývají druh „tunelů“spojujících dva body umístěné v různých oblastech prostoru nebo času. K tomu, aby takový kanál ve struktuře časoprostoru existoval, je zapotřebí nějaká exotická forma hmoty, která by měla zápornou energetickou hustotu nebo objekt podobný černé díře ve velikosti a hmotnosti.
Tyto objekty, jak vysvětluje Bueno a jeho kolegové, budou mít jeden „plus“ve srovnání s černými dírami - nebudou mít horizont událostí, jehož existenci je stále velmi obtížné vysvětlit v rámci kvantové fyziky. Jeho absence, jak již fyzici dlouho předpokládali, změní chování gravitačních vln generovaných „červími dírkami“.
Autoři článku tyto změny odhalili a pokusili se je najít v datech shromážděných LIGO vytvořením počítačového modelu takového prostorového tunelu. Jak ukazuje tyto výpočty, primární výbuch gravitačních vln generovaných černou dírou nebo „červí dírkou“se ve skutečnosti zcela shoduje, což je důvod, proč je v této fázi nelze od sebe odlišit.
Propagační video:
Na druhé straně se podobné rozdíly objevují v poslední fázi této kosmické kataklyzmy, kterou astronomové nazývají „kroužením“. Obvykle taková gravitační „ozvěna“rychle zmizí, když pozoruje černé díry, protože její horizont událostí jí pomáhá rychle se těchto výkyvů zbavit.
To se nestane v případě „červích děr“- budou i nadále periodicky emitovat výbuchy gravitačních vln s přesně definovaným spektrem a silou. Taková ozvěna, jak vědci poznamenávají, bude existovat desetkrát déle než primární výbuch vesmírných časových oscilací, ale zároveň bude znatelně slabší.
Bueno připouští, že v datech z LIGO není žádná stopa takové „gravitační echo“, ale aktualizace detektoru observatoře, plánovaná na tento rok, mu může umožnit „vidět“tyto slabé, ale nesmírně důležité signály pro vědce, což jim pomůže sladit teorii. relativita a kvantová fyzika..