Ученый из Токийского столичного университета решил давнюю загадку в астрофизике — он объяснил, почему одна из частот гравитационных волн, испускаемых черной дырой, вела себя не так, как ожидалось. Оказалось, что это результат резонанса между двумя различными способами "звучания" черной дыры, или так называемыми модами.
Открытие дает мощный импульс развитию нового направления — спектроскопии черных дыр. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters (PRL).Черные дыры — это объекты с экстремальной плотностью, чья гравитация настолько сильна, что даже свет не может покинуть их пределы. Благодаря открытиям в области гравитационно-волновой астрономии, сделанным в рамках международного сотрудничества LIGO-Virgo-KAGRA, человечество впервые смогло наблюдать "вибрации" пространства-времени, вызванные столкновениями черных дыр.
В 1997 году аспирант Хисаси Онозава обнаружил странный "диссонанс" в одной из мод, описывающих гравитационные волны черной дыры. Тогда аномалия казалась ошибкой, но повторные расчеты с использованием мощных компьютеров подтверждали ее снова и снова. Загадка оставалась неразгаданной почти три десятилетия.
Теперь доцент Хаято Мотохаси решил эту проблему с помощью новой теоретической физики — области, называемой неэрмитовой физикой. Он показал, что необычное поведение связано не с отдельной модой, а с взаимодействием двух мод, входящих в резонанс. Более того, такие резонансы оказываются универсальным явлением, характерным для множества мод гравитационных волн.
Это открытие имеет значение не только для астрофизики, но и для оптики, где подобные явления наблюдаются в электромагнитных волнах. Таким образом, рождается новое междисциплинарное направление — неэрмитова гравитационная физика. Оно открывает новые горизонты для анализа данных, получаемых крупнейшими в мире обсерваториями, такими как LIGO, Virgo и KAGRA.
Свежие комментарии