Теоретики считают, что гравитационные волны представляют собой "рябь" пространства-времени. Она рождается в результате столкновений крупных космических объектов, например, нейтронных звезд или черных дыр.
В 2017 году коллаборация LIGO при помощи специальных детекторов впервые сумела записать сигналы гравитационных волн, вызванных столкновением нейтронных звезд. Эти данные и были использованы в новом исследовании.
Оно показало, что горизонт событий черной дыры может быть гораздо более сложным, чем считалось до сих пор. Именно это предсказал в своей теории знаменитый британский физик Стивен Хокинг.
"Согласно Общей теории относительности Эйнштейна, ничто не может покинуть пространство черной дыры после прохождения точки невозврата, известной как горизонт событий, - объясняет Ниаеш Афшорди, профессор физики и астрономии из Университета Ватерлоо. - В течение длительного времени ученые так и думали, пока Стивен Хокинг, используя квантовую механику, не предсказал, что квантовые частицы медленно вытекают из черных дыр. Это явление мы теперь называем излучением Хокинга".
Долгое время ученые не могли экспериментально проверить предсказание Хокинга, поэтому верной считалась теория Эйнштейна. Однако известно, что если излучение Хокинга действительно существует, то оно окружает черную дыру. Это означает, что гравитационные волны могут от него отскакивать, создавая "эхо" - более слабые сигналы гравитационных волн, появившиеся уже после столкновения массивных объектов.
Существование "эхо" само по себе доказывает правоту Хокинга. Команда Афшорди в своей статье описывает предварительные результаты экспериментов, которые подтверждают существование "эхо".
Сообщается, что наблюдавшееся учеными "эхо" совпадает с параметрами, предсказанным моделями черных дыр, которые объясняют эффекты квантовой механики и излучения Хокинга.
"Наши результаты все еще являются предварительными, поскольку имеется крайне небольшая вероятность того, что мы наблюдали случайный шум в детекторах, - говорит Афшорди. - Однако она будет уменьшаться по мере появления новых фактов, подтверждающих существование этих сигналов. Такое
подтверждение станет первым прямым исследованием квантовой структуры пространства-времени".