Kui kaks neutronitähte kosmoses kaugele kokku surusid, lõid nad universumis võimsa värina - gravitatsioonilained, mille teadlased 2017. aastal Maal avastasid. Nüüd, sirvides neid gravitatsioonilainete salvestusi, arvavad paar füüsikut, et on leidnud tõendeid must auk, mis rikuks Albert Einsteini üldrelatiivsusteooria teooriast lähtuvat kena mudelit.
Üldises relatiivsusteaduses on mustad augud lihtsad objektid: lõpmatuseni kokkusurutud singulaarsused ehk mateeria punktid, mida ümbritsevad sujuvad sündmuste horisondid, mille kaudu valgus, energia ega mateeria ei pääse. Siiani on seda mudelit toetanud kõik andmed, mida oleme mustadest aukudest vallanud.
Kuid 1970-ndatel kirjutas Stephen Hawking terve rea referaate, milles väideti, et mustade aukude piirid pole päris nii siledad. Selle asemel häguvad nad tänu kvantmehaanikaga seotud efektide seeriale, mis võimaldab "Hawkingi kiirgusel" pääseda. Aastate jooksul on tekkinud mitmeid alternatiivseid musta augu mudeleid, kus need sujuvad ja täiuslikud sündmuste horisondid asendataks lendlevamate, sumedamate membraanidega. Viimasel ajal on füüsikud ennustanud, et see hägus on eriti intensiivne äsja tekkinud mustade aukude ümber - piisavalt ulatuslik, et kajastada gravitatsioonilisi laineid, tekitades kaja musta augu tekkimise signaalis. Nüüd arvavad kaks füüsikut pärast neutronitähtede kokkupõrget pärast seda tüüpi kaja leidmist. Nad väidavad, et must auk, mis tekkis neutronitähtede ühinemisel, heliseb nagu kajakell ja purustab musta auku lihtsat füüsikat.
Kui kaja on tõeline, peab see tulema kvantmusta musta augu hägusest, ütles Kanada kaasmaalase Waterloo ülikooli füüsik Niayesh Afshordi uuringu kaasautor.
"Einsteini relatiivsusteooria kohaselt võib mateeria orbiidil liikuda mustade aukude ümber suurte vahemaade tagant, kuid see peaks langema sündmuse horisondi lähedal olevasse musta auku," rääkis Afshordi Live Science'ile.
Nii et musta augu lähedal ei tohiks gravitatsioonilainete kajastamiseks olla lahtisi materjale. Ta ütles, et isegi mustade aukudega, mis ümbritsevad end materjali kettaga, peaks sündmushorisondi ümber olema tühi tsoon, ütles ta.
"Ajavahemikku, mida me oma kaja jaoks ootame (ja jälgime) ... saab seletada ainult siis, kui mõni kvantstruktuur asub nende sündmuste horisondi lähedal," sõnas Afshordi.
See on paus üldise relatiivsustegevuse tavaliselt kõigutamatutest ennustustest.
Sellegipoolest on olemasolevate gravitatsiooniliste lainedetektorite andmed lärmakad, neid on raske õigesti tõlgendada ja need võivad valepositiivseid tulemusi anda. Gravitatsioonilaine, mis kahandab musta auku ümbritsevat kvantfunksi, oleks täiesti uut tüüpi avastamine. Afshordi aga ütles, et koheselt pärast ühinemist pidi see hägus olema piisavalt intensiivne, et gravitatsioonilaineid nii teravalt peegeldada, et olemasolevad detektorid seda näeksid.
Pennsylvania Villanova ülikooli astrofüüsik Joey Neilsen, kes selle tööga ei tegelenud, ütles, et tulemus on silmatorkav - eriti seetõttu, et kajad ilmusid üles rohkem kui ühes gravitatsioonilises lainedetektoris.
"See on veenvam kui andmete kammimine, otsides konkreetset tüüpi signaali ja öeldes:" aha! " kui leiate, "rääkis Neilsen Live Science'ile.
Siiski, ta ütles, et ta peaks veel rohkem teavet nägema, enne kui on täiesti veendunud, et kajad on tõelised. Neilsen ütles, et paber ei kajasta muid gravitatsiooniliste lainete tuvastamisi, mis on kogutud umbes 30 sekundi jooksul pärast kajastamist.
"Kuna olulisuse arvutused on teie andmete valimise suhtes tundlikud, tahaksin enne nende kindlate järelduste tegemist kõiki neid funktsioone põhjalikumalt mõista," sõnas ta.
MIT-i astrofüüsik Maximiliano Isi oli skeptiline.
"See pole esimene selle grupi poolt esitatud laadi väide," rääkis ta Live Science'ile.
"Kahjuks pole teised rühmad suutnud oma tulemusi korrata ja seda mitte proovimise puudumise tõttu."
Isi osutas tervele reale paberitele, millel ei õnnestunud samades andmetes kaja leida, millest ühte, juunis avaldatud, kirjeldas ta kui "keerukamat, statistiliselt robustset analüüsi".
Afshordi ütles, et selle uue teose eeliseks on see, et see on palju tundlikum kui eelmine töö, robustsemate kajade tuvastamiseks tugevamate mudelitega. "Lisades, et" avastus, mille teatasime ..., on tosinast otsingust statistiliselt kõige olulisem, kuna sellel oli valehäire võimalus umbes 2 juhtu 100 000-st. "
Isegi kui kaja on tõeline, ei tea teadlased ikkagi täpselt, milline eksootiline astrofüüsikaline objekt nähtuse tekitas, lisas Neilsen.
"Huvitav on antud juhtumi juures see, et meil pole aimugi, mis pärast esialgset ühinemist järele jäi: kas tekkis kohe must auk või oli seal mõni eksootiline, lühiajaline vaheobjekt?" Ütles Neilsen. "Siinseid tulemusi on kõige lihtsam mõista, kui jäänuk on hüpermassiiv, mis variseb umbes sekundi jooksul, kuid siin esitatud kaja ei veenda mind selles, et see stsenaarium on see, mis tegelikult juhtus."
Isi sõnul on andmetes kajas kaja, mis oleks tohutult oluline. Ta pole lihtsalt veel veendunud.
Sõltumata sellest, kuidas kõik andmed välja raputatakse, ütles Neilson, et on selge, et siinne tulemus osutab millelegi, mida tasub edasi uurida.
