Обсерватория гравитационных волн LIGO отметила свое десятилетие одним из самых убедительных результатов за всю историю работы. 14 января 2025 года ее детекторы в Луизиане и Вашингтоне зафиксировали четкий сигнал слияния двух черных дыр. Это событие подтвердило теорему Стивена Хокинга, выдвинутую еще в 1970-х годах: площадь горизонта событий черной дыры никогда не уменьшается.
Результаты открытия опубликованы 10 сентября в журнале Physical Review Letters.
Впервые гравитационные волны были зафиксированы в 2015 году. Тогда LIGO подтвердила существование этих колебаний пространства-времени, предсказанных Эйнштейном еще сто лет назад. С тех пор ученые зарегистрировали более 300 подобных событий. Впрочем, большинство из них выглядели как короткие импульсы, возникающие в момент столкновения двух черных дыр.
Январское событие, названное GW250114, отличается тем, что впервые удалось четко зафиксировать не только сам момент слияния, но и так называемую фазу «ringdown». Во время этой фазы новообразованная черная дыра затухает, вибрируя в пространстве-времени, как колокол, который постепенно замолкает.
По словам исследователей, начальная суммарная площадь горизонтов событий двух черных дыр составляла примерно 240 000 км², а после слияния выросла до около 400 000 км². Этот рост подтверждает предсказание Хокинга о том, что площадь черной дыры никогда не уменьшается.
«Мы слышим этот сигнал громко и четко, и это позволяет нам проверять фундаментальные законы физики», — отметила соавтор исследования Катерина Хациоанну.
Один из основателей LIGO, лауреат Нобелевской премии Кип Торн, подчеркнул: «Если бы Хокинг был жив, он бы обрадовался, увидев, что площадь объединенной черной дыры увеличивается».
«Это открытие показывает, как далеко мы продвинулись за десять лет. Наши детекторы работают лучше, чем когда-либо прежде», — добавил член коллаборации LIGO Аарон Циммерман.
Это исследование стало одним из самых надежных тестов общей теории относительности в условиях экстремальной гравитации. За последнее десятилетие команды LIGO, Virgo и KAGRA усовершенствовали калибровку приборов и снизили уровень шума, что позволило обнаружить чрезвычайно слабый сигнал «ringdown». В будущем еще более чувствительные обсерватории, в частности Cosmic Explorer в США и Einstein Telescope в Европе, позволят получать еще более точные данные о черных дырах.
