ในที่สุดเราอาจมีวิธีตรวจหารังสีฮอว์คิงรั่วไหลจากหลุมดำ

ที่การชนกันของมหากาพย์ระหว่างดาวนิวตรอนสองดวงในปี 2560 เป็นของขวัญทางวิทยาศาสตร์ที่ให้ ขณะที่พวกเขารวมกันกระเพื่อมทั่วทั้งจักรวาล ตอนนี้เสียงก้องจากเหตุการณ์นั้นสามารถยืนยันสมมติฐานที่มีอายุหลายสิบปีเกี่ยวกับ-

นักดาราศาสตร์แวะชมข้อมูลเชื่อว่าพวกเขาพบหลักฐานของเสียงสะท้อน - สิ่งที่จะเกิดขึ้นเมื่อมี 'ควอนตัมฟัซซี่' ที่ผลิตโดย-

"ตามทฤษฎีของ Einsteinไม่มีอะไรสามารถหลบหนีจากแรงโน้มถ่วงของกเมื่อมันผ่านจุดที่ไม่กลับมาเรียกว่า Event Horizon "นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ Niayesh Afshordi กล่าวของมหาวิทยาลัยวอเตอร์ลูในแคนาดา

"นี่คือความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์มาเป็นเวลานานจนกระทั่งกลไกควอนตัมที่ใช้เพื่อทำนายว่าอนุภาคควอนตัมจะค่อยๆรั่วไหลออกมาจากหลุมดำซึ่งตอนนี้เราเรียกว่ารังสีฮอว์คิง "

คุณสมบัติที่โด่งดังที่สุดของหลุมดำคือพลังความโน้มถ่วงที่รุนแรงของพวกเขา มันรุนแรงมากที่ภายใต้สัมพัทธภาพทั่วไปเมื่อบางสิ่งบางอย่างใกล้ชิดกว่าจุดที่เรียกว่า Event Horizon ไม่มีอะไรสามารถบรรลุความเร็วในการหลบหนี ไม่แม้แต่สิ่งที่เร็วที่สุดในจักรวาล - รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า - สามารถหลบหนีได้

แต่กลศาสตร์ควอนตัมสามารถอธิบายรายละเอียดของจักรวาลในวิธีที่สัมพัทธภาพทั่วไปไม่สามารถ; ตามความคิดที่ฮอว์คิงหยิบยกในปี 1974 หลุมดำจะปล่อยบางสิ่งบางอย่างเมื่อคุณเพิ่มกลศาสตร์ควอนตัม นี่คือประเภททางทฤษฎีของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่เรียกว่า, การแผ่รังสีฮอว์คิงอย่างเหมาะสม

การปล่อยทฤษฎีนี้จะปรากฏคล้ายกับสเปกตรัมของแสงที่เกิดจากวัตถุอุ่นโดยปฏิบัติตามกฎของรังสีดำเฉพาะในกรณีนี้มันเป็นมวลหนักสุดของ Black Hole ทำให้เกิดการปล่อยคลื่นพลังงานต่ำสุด

การมีอยู่ของรังสีนี้จะหมายความว่าหลุมดำกำลังระเหยอย่างช้าๆแก้ปัญหาข้อมูลหลุมดำที่ขัดแย้งกัน- แต่เช่นเดียวกับคลื่นแรงโน้มถ่วงจนกระทั่งเพียงแค่ไม่กี่ปีที่ผ่านมาก่อนหน้านี้เป็นเรื่องจาง ๆ ที่จะตรวจจับได้

ที่ทำจากห้องแล็บอะนาล็อกหลุมดำมีอย่างแน่นอนดูเหมือนจะแนะนำที่รังสีฮอว์คิงเป็นเรื่องจริง- แต่คลื่นความโน้มถ่วงสามารถเปลี่ยนแปลงได้ เพราะถ้ารังสีฮอว์คิงเป็นจริงควรมีจำนวนเงิน "ฟัซซี่"รอบ ๆ ขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ และฟัซซี่นั้นควรสร้างคลื่นความโน้มถ่วง

"นักวิทยาศาสตร์ไม่สามารถทดลองได้ว่ามีเรื่องใดบ้างที่กำลังหลบหนีจากหลุมดำจนกว่าจะมีการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงเมื่อเร็ว ๆ นี้หรือไม่"ได้รับ afshord-

"หากควอนตัมฟัซซี่ที่รับผิดชอบการแผ่รังสีเร่ขายมีอยู่รอบ ๆ หลุมดำคลื่นความโน้มถ่วงสามารถกระเด้งออกมาซึ่งจะสร้างสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงที่เล็กลงตามเหตุการณ์การชนกันของแรงโน้มถ่วงหลักคล้ายกับเสียงสะท้อนซ้ำ"

นี่คือสิ่งที่ Afshordi และเพื่อนร่วมงานของเขานักจักรวาลวิทยาJahed Abediของสถาบันฟิสิกส์แรงโน้มถ่วง Max Planck ในประเทศเยอรมนีเชื่อว่าพวกเขาสามารถตรวจพบได้ในข้อมูลแรงโน้มถ่วง ผลลัพธ์ของพวกเขาพวกเขากล่าวว่าจับคู่เสียงสะท้อนจำลองที่ทำนายไว้โดยแบบจำลองของหลุมดำฟัซซี่ที่เปล่งแสงเร่ร่อน

แต่มีข้อแม้สองสามข้อ สำหรับหนึ่งการวิเคราะห์เมื่อปีที่แล้วของข้อมูลคลื่นความโน้มถ่วงจาก GW 150914 - การตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงครั้งแรก - พบไม่มีหลักฐานของการแผ่รังสีฮอว์คิง-

นอกจากนี้,การศึกษาอื่นเมื่อปีที่แล้วทำการวิเคราะห์ร่วมกันของสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงทั้งหมดที่รวบรวมจนถึงปัจจุบันค้นหาหลักฐานของเสียงสะท้อนคลื่นความโน้มถ่วงและโดยการขยายรังสีฮอว์คิง พบว่า "ไม่หลักฐาน "สำหรับเสียงสะท้อน

ในความเป็นจริงแล้วเครื่องมือของเรายังไม่ไวพอที่จะตรวจจับการแผ่รังสีฮอว์คิง และ Afshordi ยอมรับว่าสัญญาณที่ทีมตรวจพบนั้นอาจเป็นสัญญาณรบกวนในข้อมูล

วิธีการค้นหาคือการมองหาสัญญาณที่คล้ายกันในชุดข้อมูลคลื่นแรงโน้มถ่วงอื่น ๆ

"ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าเรากำลังมองหาอะไรเราสามารถมองหาตัวอย่างเพิ่มเติมและมีการยืนยันสัญญาณเหล่านี้ที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น"Afshord ได้รับ-

"การยืนยันดังกล่าวจะเป็นโพรบโดยตรงครั้งแรกของโครงสร้างควอนตัมของเวลาอวกาศ"

การวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในไฟล์วารสารจักรวาลวิทยาและฟิสิกส์ Astroparticle-