Астрономы впервые услышали «звон» новорожденной черной дыры

Если ударить колокол молотком, он некоторое время звонит, поскольку вибрирующий металл продолжает резонировать. И, как выясняется, если ударить черную дыру другой черной дырой, происходит нечто подобное — только вместо звуковых волн вновь образованная черная дыра посылает гравитационные волны, распространяющиеся по всей Вселенной. Оригинальная статья опубликована в Physical Review Letters.

Эти гравитационные волны похожи на аккорд, смесь нот. В соответствии с теорией общей теории относительности Эйнштейна в них должна быть закодирована информация о массе и спине черной дыры. Как же Эйнштейн был прав и гениален!

Теперь, в новом тесте относительности, команда астрономов выяснила, как выявить отдельные ноты в аккорде, вернее, частоты в гравитационных волнах. Исследователи впервые обнаружила две из них, что считалось невозможным выявить с нынешней технологий.

Вы можете быть не удивлены, узнав, что, согласно общей теории относительности, они смогли измерить массу и скорость вращения черной дыры.

Также это единственные обнаруживаемые свойства черной дыры — подтверждая теорему отсутствия волос, которая утверждает, что, в соответствии с общей теорией относительности, черные дыры могут характеризоваться только массой и вращением (все остальные свойства являются Волосы).

«Это первое экспериментальное измерение, в результате которого непосредственно проверяется теорема об отсутствии волос. Это не означает, что у черных дыр не может быть волос».

Данное столкновение было самым первым из когда-либо обнаруженных, в сентябре 2015 года. Ученые преобразовали гравитационные волны в звуковые волны, получив сигнал «чириканья»; вот как это звучит:

Как две черные дыры сливаются в одну, очень короткий период она колеблются, испуская слабые гравитационные волны. Анализируя звуковой сигнал столкновения в контексте обертонов, команда могла бы выделить звонкую «подпись» новой черной дыры.

Команда смогла выявить две тона, соответствующие различным частотам колебаний от двух черных, уже слившихся в одну, дыр.