Datorsimuleringar av forskare har visat att "fluffiga" svarta hål, beskrivna av strängteorin, kan skapa en gravitationsvågssignal som kan mätas med jordbaserade observatorier. Strängteorin är fortfarande till stor del kontroversiell. Men fysiker har upptäckt att en av hennes profetior redan kan verifieras genom att observera förändringen i gravitationsvågsignalen från sammanslagna svarta hål.
Stephen Hawking förutspådde att svarta hål kunde avdunsta genom att släppa ut värmestrålning. Detta fenomen skapar ett problem eftersom avdunstning innebär att information försvinner, vilket bryter mot kvantmekanikens lagar. Anhängare av strängteorin har en utväg, där det klassiska svarta hålet ersätts av en "fluffig boll" av vibrerande strängar. Ett sådant antagande tillåter oss att lösa paradoxen, men det har ännu inte bekräftats experimentellt.
Nu, med hjälp av numeriska simuleringar, har forskare vid Roms Sapienza-universitet förutspått att gravitationsvågssignalen som observerats efter att två sådana sfärer kolliderar kan användas för att bekräfta teorin. När två svarta hål smälter samman avger den nybildade enheten gravitationsvågor och börjar skapa en karakteristisk "ring". Gravitationsvågsdetektorer på jorden LIGO och Jungfrun plockade upp sådana signaler och bekräftade att de matchar förutsägelserna av allmän relativitet för klassiska svarta hål.
Också intressant:
- Astronomer har lärt sig hur man matar ett svart hål
- En ny typ av supernova har upptäckts: den är en kombination av en döende stjärna och dess följeslagare
För att undersöka om sammanslagna "fluffiga" svarta hål producerar liknande signaler som stöder strängteori, simulerade fysikerna en "fluffig boll" som de utsatte för fyrpolig störning. Genom att skapa en störning i systemet av en yttre påverkan fann teamet att början av gravitationsvågsignalen från objektet liknade minskningen av strålningsintensiteten hos ett klassiskt svart hål, som observeras efter en sammanslagning.
Men lite senare, när bara några få långlivade lägen återstod i signalen, avklingade amplituden av vågen från den "fluffiga bollen" långsammare. Fysiker tillskrev detta till avsaknaden av en tydligt definierad händelsehorisont för objektet. De fann också att den senare signalen dominerades av "ekon" av den ursprungliga signalen, vilket producerade reststrålning som fångats av den "fluffiga bollen". Enligt forskarna kan signalen från ett sådant föremål vara tillräckligt stark för att upptäckas av moderna detektorer gravitationsvågsdetektorer.
Läs också:
- Fysiker gjorde av misstag en ny upptäckt om svarta hål
- Forskare har tagit reda på hur galaxer matar sina supermassiva svarta hål