Nimic nu ar trebui să scape de orizontul de evenimente al unei găuri negre – totuși, noi cercetări sugerează că poate scurge informații în secret. Acea scurgere ar apărea în semnături subtile în undele gravitaționale, iar acum știm cum să le căutăm, spun autorii studiului.
În 1976, Stephen Hawking a zguduit lumea astrofizicii, descoperind că gauri negre nu sunt în întregime negre. În schimb, emit cantități mici de radiații și, având suficient timp, pot emite atât de mult încât ele dispar cu totul. Dar aceasta a introdus o problemă masivă. Informația curge în găurile negre pe măsură ce consumă materie, iar acele informații nu pot scăpa. Dar radiațiile Hawking nu poartă nicio informație cu ea. Deci, ce se întâmplă cu ea când gaura neagră dispare?
Acest „paradox al informațiilor despre gaura neagră” ia tulburat pe cercetători de zeci de ani și au dezvoltat numeroase soluții potențiale. Una este cunoscută ca non-localitate nonviolentă. În acest scenariu, interiorul găurilor negre este conectat la exteriorul lor prin „nonlocalitate cuantică” – în care particulele corelate au aceeași stare cuantică – un efect numit de Einstein „acțiune înfricoșătoare la distanță”. Această non-localitate este „nonviolentă”, deoarece nimic energetic ca o explozie sau o fuziune care provoacă undele gravitaționale care decurg – valuri în spațiu-timp în afara găurii negre. Mai degrabă, ele sunt cauzate de conexiunile cuantice dintre interiorul și exteriorul găurii negre.
Dacă această ipoteză este adevărată, spațiul-timp din jurul găurilor negre poartă mici perturbări care nu sunt în întregime aleatorii. În schimb, variațiile ar fi corelate cu informațiile din interiorul găurii negre. Apoi, când gaura neagră a dispărut, informația ar fi păstrată în afara acesteia, rezolvându-se astfel paradoxul.
Într-un recent hârtie de pretipărire care nu a fost încă revizuit de colegi, cercetătorii de la Caltech au investigat această ipoteză intrigantă pentru a explora modul în care am putea-o testa.
Înrudit: Găurile negre „imposibile” descoperite de telescopul James Webb ar putea avea în sfârșit o explicație
Cercetătorii au descoperit că aceste corelații cuantice non-locale nu fac doar o amprentă în spațiu-timp în jurul unei găuri negre; ele lasă, de asemenea, o semnătură în undele gravitaționale eliberate atunci când găurile negre se îmbină. Aceste semnături există ca fluctuații minuscule deasupra semnalului principal al undei gravitaționale, dar au un spectru unic care le separă în mod clar de undele obișnuite.
Cercetătorii au continuat să schițeze un program pentru separarea acestui semnal special. Ei au descoperit că detectoarele de unde gravitaționale actuale, cum ar fi Observatorul cu undă gravitațională cu interferometru cu laser și interferometrul Fecioara, nu au sensibilitatea pentru a determina în mod cuprinzător dacă non-localitatea nonviolentă este o soluție exactă la paradoxul informației găurii negre. Dar instrumente de ultimă generație care sunt în prezent proiectate și construite ar putea să o facă.
Următorul pas pentru cercetare este de a construi modele și mai precise despre modul în care non-localitatea nonviolentă afectează spațiu-timp în jurul găurilor negre realiste. Acest lucru va oferi o predicție precisă a cum ar trebui să arate modificările semnalelor undelor gravitaționale – și ar putea duce la rezolvarea paradoxului infam.
Comentarii recente