Обсерваторія гравітаційних хвиль LIGO відзначила своє десятиріччя одним із найпереконливіших результатів за всю історію роботи. 14 січня 2025 року її детектори в Луїзіані та Вашингтоні зафіксували найчіткіший сигнал злиття двох чорних дір. Ця подія підтвердила теорему Стівена Гокінга, висунуту ще у 1970-х роках: площа горизонту подій чорної діри ніколи не зменшується.
Результати відкриття опубліковані 10 вересня у журналі Physical Review Letters.
Уперше гравітаційні хвилі були зафіксовані у 2015 році. Тоді LIGO підтвердила існування цих коливань простору-часу, передбачених Ейнштейном ще сто років тому. Відтоді вчені зареєстрували понад 300 подібних подій. Утім, більшість із них мали вигляд як короткі імпульси, що виникають у момент зіткнення двох чорних дір.
Січнева подія, названа GW250114, вирізняється тим, що вперше вдалося чітко зафіксувати не лише сам момент злиття, а й так звану фазу «ringdown». Під час цієї фази новоутворена чорна діра затухає, вібруючи у просторі-часі, як дзвін, що поступово змовкає.
За словами дослідників, початкова сумарна площа горизонтів подій двох чорних дір становила приблизно 240 000 км², а після злиття зросла до близько 400 000 км². Це зростання підтверджує передбачення Гокінга про те, що площа чорної діри ніколи не зменшується.
«Ми чуємо цей сигнал гучно й чітко, і це дозволяє нам перевіряти фундаментальні закони фізики», — зазначила співавторка дослідження Катерина Хаціоанну.
Один із засновників LIGO, лауреат Нобелівської премії Кіп Торн, наголосив: «Якби Гокінг був живий, він би зрадів, побачивши, що площа об’єднаної чорної діри збільшується».
«Це відкриття показує, як далеко ми просунулися за десять років. Наші детектори працюють краще, ніж будь-коли раніше», — додав член колаборації LIGO Аарон Циммерман.
Це дослідження стало одним із найнадійніших тестів загальної теорії відносності в умовах екстремальної гравітації. За останнє десятиріччя команди LIGO, Virgo та KAGRA вдосконалили калібрування приладів і знизили рівень шуму, що дозволило виявити надзвичайно слабкий сигнал «ringdown». У майбутньому ще чутливіші обсерваторії, зокрема Cosmic Explorer у США та Einstein Telescope в Європі, дозволять отримувати ще точніші дані про чорні діри.
