Ученый пояснил, почему черные дыры издают столь жуткие звуки

Фото из открытых источников

Физику Хаято Мотохаси из Токийского столичного университета удалось решить давнюю задачу, касающуюся гравитационных волн, возникающих при колебаниях черной дыры. Вычисления позволили разрешить одну из загадок этих таинственных космических объектов.

Считается, что гравитационные волны создают массивные космические объекты, в том числе, черные дыры. У последних настолько сильная гравитация, что не позволяет проникать даже свету. Проекты LIGO, Virgo и KAGRA сделали возможным наблюдение волн, возникающих в результате их активности.

В 1997 году аспиранту Хисаши Онодзава из Токийского технологического института первому удалось заметить, что одна из мод ведет себя «странно». Вместо ожидаемого плавного и прогнозируемого, поведение одной из волн оказалось аномально непредсказуемым. Учёным долго не удавалось найти объяснение ситуации.

Через три десятка лет проблемой занялся Мотохаси. В арсенале учёных уже появились более точные методы вычисления и подходы из новой области неэрмитовой физики. Новый инструментарий помог выяснить, что странности объясняются взаимодействием между двумя модами. Причем, это не исключение, а общая особенность, касающаяся широкого диапазона подобных колебаний. Они и издают «нетипичные» звуковые эффекты.

Любопытно, что сходные эффекты присутствуют и в оптике, относительно электромагнитных волн. Исследование сделало возможным расценивать гравитационные волны в русле новой дисциплины — неэрмитовой гравитационной физики, расширяющей возможности понимания особенностей черных дыр.