Два сигнала, которые были произведены до сих пор, прибыли из столкновения и слияния двух черных дыр в некоторой отдаленной части вселенной. О первом обнаружении объявили в феврале и второе в июне, оба ученые из Лазерной Обсерватории Гравитационной волны Интерферометра (LIGO) в Соединенных Штатах.Чтобы определить образцы этих волн и моделировать, как те таинственные сплавы происходят-a особенность явления общей теории относительности Эйнштейна – ученые используют лучшие суперкомпьютеры, такие как MareNostrum из Барселоны, самого мощного суперкомпьютера Испании; однако, мог быть другой, менее сложные пути.Физики Роберто Эмпаран и Марина Мартинес из Барселонского университета нашли простой и точный способ приблизиться к предмету горизонта событий двух сливающихся черных дыр, где каждый намного меньше, чем другой.
Объединение горизонтовГоризонт событий – граница, которая характеризует черную дыру; тогда как события в горизонте событий не могут затронуть наблюдателя на внешней стороне, противоположное может произойти.
Когда две черных дыры сливаются вместе, их горизонты событий объединяются, чтобы стать тем.«Удивительно, идеи и методы, используемые в нашей работе, элементные и позволяют нам полностью изучать свойства горизонта в данный момент, обе черных дыры объединяются, чтобы сформироваться один», указывает Emparan, который наряду с его коллегой издал результаты в журнале Classical и Quantum Gravity.Уравнения, используемые, чтобы решить проблему, основаны на элементарных знаниях физиков, таких как определение горизонта событий и так называемого принципа эквивалентности, который является частью фонда теории Эйнштейна силы тяжести.
Согласно этой идее, наблюдатель не может сказать различие между бесплатным падением в поле тяготения и плаванием в глубоком космосе.Это – что-то, с чем мы знакомы из-за картин астронавтов на Международной космической станции. Их значимая невесомость не результат их расстояния от Земли – сила тяжести на высоте станции на 90% больше чем это силы тяжести на поверхности Земли – но скорее вследствие того, что орбитальная станция и астронавты внутри свободно двигаются через поле тяготения Земли.
Универсальное поведение двух черных дыр, которые вступают в контактАналогично, в этом исследовании небольшая черная дыра, которая попадает в намного больший, не может сказать этой осенью кроме другой ситуации, в которой это плавает один в космосе, таким образом позволяя описанию явления быть значительно упрощенным.
Эмпаран и Мартинес использовали геометрические элементы в их исследовании, чтобы описать горизонт событий. Определенно, горизонт получен, готовя пустые геодезические линии на так называемой метрике Schwarzschild, решении уравнений поля, изложенных Эйнштейном описанию области тяготения черной дыры.По словам авторов, эти результаты облегчают определять много геометрических свойств горизонта событий в данный момент, эти две черных дыры объединяются.
Что еще более важно, «[результаты] указывают на существование универсального, общего поведения, которое происходит, когда две черных дыры входят в контакт друг с другом в любой части вселенной».