Фото: Lenovo
Фото: Lenovo

Стивен Хокинг был прав 50 лет назад

Уже тогда он знал, что произойдет после слияния двух черных дыр. Сейчас его гипотезу наконец подтвердили. Так что же будет и где взяли две черные дыры?

🕳️Площадь поверхности черной дыры не может уменьшаться

Об этом говорит закон площади.

Ученые считают, что черные дыры подчиняются простым правилам, которые мы постепенно открываем.

Один из самых известных законов черной дыры Стивен Хокинг предсказал 50 лет назад. Теперь его подтвердили.

❔В чем Хокинг был прав?

В начале 1970-х годов Хокинг предложил теорему о площади черной дыры.

Согласно ей, площадь черной дыры не уменьшается со временем.

По шагам это выглядит так:

• Площадь поверхности черной дыры не меняется, если в нее ничего не попадает.

• Но если что-то все же начинает в нее падать, то она наберет большую массу, увеличив площадь своей поверхности. Но то, что в черную дыру упало, может заставить ее вращаться, наоборот, уменьшив площадь ее поверхности.

• По закону площадей получается, что увеличение площади поверхности из-за дополнительной массы всегда превышает уменьшение площади поверхности из-за добавленного вращения.

Грубо говоря: если в черную дыру что-то попадает, то оно одновременно и увеличивает, и уменьшает площадь ее поверхности, но увеличивает чуть больше, чем уменьшает.

Исходя из этого, площадь поверхности одной большой черной дыры из двух маленьких должна быть либо такой же, либо больше, чем сложенные вместе первоначальные площади двух маленьких черных дыр, но никак не меньше.

И как это проверить?

🌌Где взяли черные дыры для проверки?

Астрофизики из Массачусетского технологического института использовали рябь в пространстве-времени, вызванную двумя сливающимися черными дырами. Настоящими черными дырами, а не компьютерными моделями.

Площадь поверхности черной дыры определяется ее горизонтом событий — границей, откуда невозможно вернуться. Мы понятия не имеем, что за ней. Кто-то говорит, что мы, падая туда, увидим свой затылок и что нас растянет в условную макаронину шириной в один атом — этот процесс на самом деле называется спагеттификацией, кто-то считает, что мы будем падать вечно, а кто-то, что нас выбросит из условной белой дыры где-то в параллельной Вселенной.

Так вот, мы помним, что согласно теореме площадей, площадь горизонта событий новой большой черной дыры должна быть, как минимум, такой же большой, как сложенные площади горизонтов событий двух первоначальных маленьких черных дыр.

Ученые изучили гравитационные волны, обнаруженные обсерваторией гравитационных волн Advanced Laser Interferometer в 2015 году, разделив их на волны до слияния и после, а затем рассчитали отдельные площади поверхностей маленьких черных дыр.

Площадь поверхности новой большой черной дыры оказалась больше, чем площади двух исходных маленьких черных дыр. Соответствие закону площади оказалось на уровне 95%.

Черные дыры сливаются в одну — измерение их гравитационных волн / Simulating Extreme Spacetimes Project
Черные дыры сливаются в одну — измерение их гравитационных волн / Simulating Extreme Spacetimes Project

Это удивительное указание на то, что области черных дыр являются чем-то фундаментальным и важным

Уилл Фарр, Астрофизик из Университета Стоуни-Брук в Нью-Йорке и Института Флэтайрон в Нью-Йорке

Бонус: когда услышите «бульк» — бежать бесполезно

Вот такой звук издают черные дыры при столкновении. Очень устрашающе.