Столкновение чёрных дыр снова доказало правоту Эйнштейна — что за сигнал услышали учёные

Generated by DALL·E

В январе 2025 года международная сеть детекторов гравитационных волн зарегистрировала мощный сигнал, получивший обозначение GW250114. По оценкам исследователей, его источником стало слияние двух чёрных дыр. Этот сигнал позволил провести одни из самых точных проверок общей теории относительности Альберта Эйнштейна.

Гравитационные волны — это рябь пространства-времени, которая возникает при движении очень массивных объектов. В данном случае речь идёт о двух чёрных дырах, которые вращались друг вокруг друга, сближались и в итоге объединились в один объект. В момент слияния в пространство ушёл импульс энергии, который и зафиксировали детекторы LIGO, Virgo и KAGRA. Это специальные лазерные установки, способные измерять крайне малые изменения расстояния — меньше размера атомного ядра.

Сигнал GW250114 оказался особенно чётким. Учёные отмечают, что соотношение сигнала к шуму было одним из самых высоких за всё время наблюдений. Благодаря этому исследователи смогли подробно проанализировать все этапы события: сближение чёрных дыр, сам момент их объединения и так называемый «звон» — фазу, когда образовавшаяся чёрная дыра стабилизируется.

Именно последняя стадия представляет особый интерес. Согласно общей теории относительности, свойства новой чёрной дыры — её масса и скорость вращения — полностью определяют характеристики этого «звука». Расчёты показывают, какие частоты и как быстро должны затухать. Анализ GW250114 показал, что измеренные параметры совпадают с предсказаниями теории в пределах статистической погрешности.

Кроме того, данные позволили проверить так называемый закон площади, связанный с работами Стивена Хокинга. Он утверждает, что суммарная площадь горизонтов событий чёрных дыр при слиянии не должна уменьшаться. Расчёты по сигналу GW250114 показали, что площадь горизонта итоговой чёрной дыры действительно больше суммы площадей исходных объектов. Это также согласуется с теоретическими ожиданиями.

Учёные подчёркивают, что подобные проверки особенно важны в условиях сильной гравитации — там, где теория Эйнштейна проходит самые серьёзные испытания. Ранее общая теория относительности уже неоднократно подтверждалась наблюдениями, но каждый новый точный сигнал позволяет уточнять границы её применимости.

Событие GW250114 стало ещё одним шагом в изучении экстремальных космических явлений. Оно не только дало дополнительные подтверждения теории относительности, но и показало, что современные детекторы способны всё более детально «слушать» процессы, происходящие на расстояниях в миллиарды световых лет от Земли.