Учените успяха да докажат теорията на теоретичния физик Стивън Хокинг, която той изложи преди повече от половин век, но която никога не беше потвърдена през живота му.

Откритието, което потвърди теорията на Стивън Хокинг, е направено с помощта на Лазерната интерферометричната гравитационно-вълнова обсерватория (LIGO). Самото изследване е ръководено от Адриан Абах от Института за гравитационна физика „Макс Планк“ в Потсдам.

Основната мисия на LIGO е да открива гравитационни вълни. С други думи, обсерваторията може да открива вълни в пространство-времето, които възникват по време на екстремни космически събития, като например сблъсък на черни дупки или неутронни звезди, пише LiveScience.

Първото откриване на тези гравитационни вълни се случи на 14 септември 2015 г., потвърждавайки предсказанието на Алберт Айнщайн, основано на общата теория на относителността.

Сега LIGO успя да засече сливането на две черни дупки. Най-странното е, че получената черна дупка е много по-голяма от двете дупки, които са се сблъскали.

Преди сливането, общата площ на черните дупки е била 243 000 квадратни километра. Но след сливането, площта на получената черна дупка е била около 400 000 квадратни километра. С други думи, общата черна дупка е била по-голяма от сбора на нейните части.

Това потвърждава предсказанието на Хокинг, че хоризонтът на събитията, външната граница на черна дупка, никога не може да намалее по размер.

„Въпреки това много просто твърдение: „площите могат само да се увеличават“, то има огромни последици“, казва съавторът на изследването Максимилиано Иси от Колумбийския университет.

Теоремата на Хокинг е известна като втори закон на механиката на черните дупки и е аналогична на втория закон на термодинамиката, който гласи, че ентропията (безредието) може само да се увеличава с времето. Тази теория позволява на науката да разглежда черните дупки като „термодинамични обекти“.

„Това доказва, че черните дупки имат ентропия и могат да излъчват радиация поради квантови ефекти близо до хоризонта на събитията. Информацията, или ентропията, съдържаща се в черна дупка, е пропорционална на нейната площ“, отбелязват авторите. 

Тази концепция свързва термодинамиката и квантовата механика, което предполага, че черните дупки съдържат огромно количество информация, която е невидима отвън, но може да бъде „изчислена“ от площта на техния хоризонт.

В своето изследване учените са изследвали височината и продължителността на гравитационните вълни при сливането на две черни дупки. Това им е позволило да определят размера на обектите и тяхната форма.

Учените сравняват гравитационните вълни със „звънене“ в пространство-времето, когато черните дупки се успокояват след сливането си.

„Звънът е това, което се случва, когато черна дупка е нарушена, подобно на звън на камбана, когато е ударена“, каза съавторът на изследването Катерина Чациоану от Калифорнийския технологичен институт.

„Звъненето“ позволи на изследователите да потвърдят, че останалата черна дупка има по-голяма повърхност от двете черни дупки, които са я образували.