Учёные сообщили о возможном первом прямом сигнале, связанном с горизонтом событий чёрной дыры. Его удалось выделить в гравитационных волнах, возникших после слияния 2 массивных чёрных дыр. Речь идёт о так называемой прямой волне, существование которой ранее предполагалось теоретически.
Горизонт событий представляет собой границу вокруг чёрной дыры, за которую не может вернуться даже свет. Поэтому наблюдать её непосредственно невозможно, а сведения об этой области получают по косвенным признакам. Гравитационные волны могут дать исследователям иной способ изучения процессов у этой границы, отмечается в материале ScienceAlert.
После слияния чёрных дыр образовавшийся объект испытывает колебания, подобные затухающему звону. Обычно учёные анализируют квазинормальные моды таких колебаний, которые зависят от массы и вращения чёрной дыры. Однако эти сигналы в основном связаны с областью за пределами горизонта событий, тогда как прямая волна может нести информацию о самой границе.
Авторы работы изучили событие GW250114, которое назвали самым чётким зарегистрированным гравитационно-волновым сигналом. По их данным, форма и изменение сигнала соответствовали расчётам для прямой волны. Исследователи первоначально учитывали вероятность ложного результата из-за сложности обработки подобных данных, но последующие проверки подтвердили согласованность наблюдений с теоретической моделью.
Полученный результат ещё предстоит проверить на других сигналах гравитационных волн. Если выводы подтвердятся, учёные смогут точнее оценивать скорость вращения горизонта событий и изучать, как сильная гравитация ослабляет исходящую информацию. Это может расширить возможности проверки общей теории относительности и исследований физики чёрных дыр.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. Учёные считают, что новый тип сигнала приблизил наблюдения к области, которую прежде можно было исследовать только косвенно. Для дальнейшей работы потребуются новые события слияния и более чувствительные детекторы.
