Dziesięć lat temu świat nauki osłupiał, gdy po raz pierwszy zarejestrowano fale grawitacyjne, czyli zmarszczki w czasoprzestrzeni powstałe w wyniku zderzenia dwóch czarnych dziur. Odkrycie to otworzyło nową erę badań nad kosmosem. Teraz naukowcy poszli o krok dalej i potwierdzili jedno z najważniejszych przewidywań Stephena Hawkinga – tak zwane prawo obszaru czarnych dziur.
Zasada ta głosi, że powierzchnia horyzontu zdarzeń – granicy, zza której nic nie może się wydostać – nigdy się nie zmniejsza. Innymi słowy, gdy dwie czarne dziury łączą się w jedną, nowa powierzchnia horyzontu zawsze jest większa niż suma wcześniejszych. To odkrycie przypomina drugie prawo termodynamiki, zgodnie z którym entropia, czyli miara nieuporządkowania, w układzie zamkniętym zawsze rośnie.
Do potwierdzenia tej tezy posłużyło zdarzenie GW250114 – najgłośniejszy sygnał fali grawitacyjnej w historii. Został on zarejestrowany przez obserwatoria LIGO w USA, Virgo we Włoszech i KAGRA w Japonii. Dzięki wyjątkowej klarowności sygnału naukowcy mogli oddzielnie przeanalizować fazę przed połączeniem i fazę po fuzji. Wyniki pokazały, że początkowe czarne dziury o łącznej powierzchni około 240 tysięcy kilometrów kwadratowych po zderzeniu utworzyły nowy obiekt o powierzchni bliskiej 400 tysięcy kilometrów kwadratowych – niemal dwukrotnie większej.
Tak duży wzrost powierzchni został zmierzony z bardzo wysoką pewnością statystyczną, sięgającą ponad 5σ, co w fizyce oznacza praktycznie pewne potwierdzenie teorii. To sprawia, że wynik nie jest przypadkiem, lecz solidnym dowodem na prawdziwość prawa Hawkinga. Co ważne, analiza nie opierała się na wcześniejszych założeniach teoretycznych, lecz wynikała bezpośrednio z danych obserwacyjnych.
Potwierdzenie prawa obszaru ma ogromne znaczenie dla nauki. Wzmacnia ono fundamenty ogólnej teorii względności Einsteina, pokazując, że działa ona nawet w najbardziej ekstremalnych warunkach, jakie znamy we wszechświecie. Jednocześnie badania otwierają drogę do dalszych testów, które w przyszłości mogą pomóc zrozumieć związek między grawitacją a mechaniką kwantową.
Naukowcy podkreślają, że sukces ten jest możliwy dzięki nieustannemu rozwojowi technologii i współpracy tysięcy badaczy na całym świecie. Planowane ulepszenia detektorów oraz przyszłe misje kosmiczne, takie jak LISA, pozwolą jeszcze dokładniej badać tajemnice czarnych dziur i sprawdzać granice znanych praw fizyki.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: Yahoo News
