Ученые спустя 30 лет объяснили, почему черные дыры издают странные звуки
Ученые спустя 30 лет объяснили, почему черные дыры издают эти звуки
Исследователь из Токийского столичного университета раскрыл причину аномального «диссонанса» в гравитационных волнах, возникающих при колебаниях черных дыр. Применяя сверхточные расчеты и инновационные подходы неэрмитовой физики, ученый установил, что искажения вызваны резонансом между разными типами колебаний так называемыми модами, которые формируют «звучание» черных дыр. Это открытие создает основу для развития спектроскопии черных дыр метода анализа их свойств через гравитационные волны.
Черные дыры, объекты с экстремальной плотностью, десятилетиями оставались загадкой из-за невозможности прямого наблюдения. Прорыв произошел с запуском проектов LIGO-Virgo-KAGRA, которые впервые зафиксировали «дрожь» пространства-времени от слияния этих объектов. Однако расшифровка сигналов потребовала новых теоретических моделей, пишет planet-today.
В 1997 году аспирант Хисаси Онозава обнаружил аномалию: одна из мод (типов колебаний) в расчетах вела себя непредсказуемо, нарушая ожидаемую гармонию. Несмотря на многократные проверки, диссонанс оставался необъяснимым до 2024 года, когда профессор Хаято Мотохаши выявил его природу. Оказалось, аномалия возникает при резонансном взаимодействии двух мод, усиливающих друг друга. Более того, подобные эффекты характерны для широкого спектра колебаний, а не являются единичными случаями.
Открытие имеет междисциплинарное значение: аналогичные резонансы наблюдаются в оптике и квантовых системах. Это позволило создать новое направление неэрмитову гравитационную физику, которая улучшит анализ данных LIGO и других обсерваторий. Теперь ученые смогут точнее определять параметры черных дыр и искать экзотические объекты, например, кротовые норы
