Gravitationsvågorna som upptäcktes av detektorerna från LIGO-observatoriet kunde ha uppstått inte i samband med sammanslagningar av svarta hål, men som ett resultat av "kollaps" av de så kallade maskhålen, tunnlar i rymdens tyg, säger fysiker i en artikel publicerad i tidskriften Physical Review D.
”Den speciella" skakningen "som inträffar i de sista stadierna av sammanslagningen av svarta hål försvinner gradvis om objektet som genereras av dem har en händelseshorisont. I händelse av att det inte existerar, som i maskhål, försvinner dessa vibrationer inte helt - de förorsakar ett slags eko, en serie skurar, liknande hur om vi ropade in i en brunn, säger Pablo Bueno (Pablo Bueno) från det katolska universitetet i Leuven (Belgien).
LIGO gravitationsvågdetektor byggdes 2002 enligt design och planer som utvecklades av Kip Thorn, Rainer Weiss och Ronald Drever i slutet av 1980-talet. I det första stadiet av sitt arbete, som varade i åtta år, kunde LIGO inte upptäcka "Einsteins" svängningar av rymdtid, varefter detektorn stängdes av och de kommande fyra åren spenderade forskare på att uppdatera och öka känsligheten.
Dessa ansträngningar lönade sig - i september 2015, nästan omedelbart efter införandet av den uppdaterade LIGO, upptäckte forskare en bristning av gravitationsvågor som genererades genom sammanslagning av svarta hål med en total massa av 53 solar. Under 2016 upptäckte ryska och utländska deltagare i projektet ytterligare två spår av sammanslagning av svarta hål, och förra året - två andra liknande händelser och en sprängning som skapades genom sammanslagning av neutronstjärnor.
Den ovanligt stora massan av dessa föremål, liksom några av deras andra egenskaper, fick Bueno och hans kollegor att undra om de i själva verket var svarta hål. Faktum är att relativitetsteorin och dess förlängningar antar att liknande gravitationsvågor kan uppstå till följd av kollaps eller sammanslagning av andra exotiska föremål, till exempel "maskhål."
Så kallar forskare ett slags "tunnlar" som förbinder två punkter belägna i olika områden i tid eller rum. För att en sådan kanal i rymdtidstrukturen ska existera behövs någon exotisk form av materia, som skulle ha en negativ energitäthet, eller ett objekt som liknar ett svart hål i storlek och massa.
Dessa föremål, som Bueno och hans kollegor förklarar, kommer att ha ett "plus" jämfört med svarta hål - de kommer inte att ha en händelseshorisont, vars existens fortfarande är extremt svår att förklara inom ramen för kvantefysiken. Dess frånvaro, som fysiker sedan länge har antagit, kommer att förändra beteendet hos gravitationella vågor som genereras av "maskhål."
Författarna till artikeln avslöjade dessa förändringar och försökte hitta dem i de uppgifter som samlats in av LIGO genom att skapa en datormodell av en sådan rumslig tunnel. Som framgår av dessa beräkningar sammanfaller den primära bristen på gravitationella vågor som genereras av ett svart hål eller "maskhål" helt, varför det är omöjligt att skilja dem från varandra i detta skede.
Kampanjvideo:
Å andra sidan uppträder liknande skillnader i det sista steget av denna kosmiska kataklym, som astronomer kallar "ringdown". Vanligtvis försvinner ett sådant tyngdkrafts "eko" snabbt när man observerar svarta hål på grund av att hennes händelsehorisont hjälper henne att snabbt bli av med dessa svängningar.
Detta händer inte i fallet med "maskhål" - de kommer att fortsätta att regelbundet avge skurar av gravitationsvågor med ett strikt definierat spektrum och styrka. Ett sådant eko, som forskare konstaterar, kommer att existera tiotals gånger längre än den primära skurten av rymdtidsvängningar, men samtidigt kommer det att bli märkbart svagare i styrka.
Hittills, medger Bueno, finns det inget spår av ett sådant "gravitationseko" i uppgifterna från LIGO, men observatoriets detektoruppdatering, planerad för i år, kan göra det möjligt att "se" dessa svaga men oerhört viktiga signaler för forskare som kommer att hjälpa dem att förena teorin. relativitet och kvantfysik..
