Polscy naukowcy potwierdzili teorię Stephena Hawkinga o czarnej dziurze

Wynik ten to efekt dziesięciu lat badań po historycznej rejestracji fal grawitacyjnych, które 14 września 2015 roku po raz pierwszy zostały wykryte przez detektory LIGO.

Wśród współautorów odkrycia znalazło się troje badaczy z NCBJ: prof. Andrzej Królak, dr Orest Dorosh oraz dr Sreekanth Harikumar. Wszyscy należą do grupy Polgraw–Virgo, która od lat aktywnie uczestniczy w pracach międzynarodowej sieci.

– Fale grawitacyjne otworzyły nam nowe okno na Wszechświat, a dziś pozwalają potwierdzać fundamentalne prawa fizyki czarnych dziur. To dla mnie ogromna satysfakcja, że mogliśmy wnieść polski wkład w tak przełomowy wynik – podkreślił prof. Królak.

Sygnał z 2015 roku, który wędrował przez kosmos aż 1,3 miliarda lat, był pierwszym bezpośrednim dowodem na istnienie fal grawitacyjnych przewidzianych sto lat wcześniej przez Einsteina.

Od tamtej pory współpracujące detektory w USA, Europie i Japonii utworzyły globalną sieć LVK. Dzięki stale rosnącej czułości aparatury naukowcy rejestrują dziś średnio jedno zderzenie czarnych dziur co trzy dni. Łącznie udało się już zaobserwować ponad 300 takich kolizji.

Najświeższe odkrycie, oznaczone jako GW250114 (14 stycznia 2025 r.), dotyczyło zderzenia dwóch czarnych dziur o masach 30–40 razy większych od Słońca. Do kolizji doszło w tej samej odległości, co w przypadku pierwszej detekcji – około 1,3 miliarda lat świetlnych od Ziemi.

Dzięki dekadzie udoskonaleń technologicznych sygnał jest znacznie wyraźniejszy, co umożliwiło wyjątkowo precyzyjne pomiary.

Zespół LVK ogłosił 10 września, że nowe dane dostarczyły najsilniejszych dotąd dowodów na słynne twierdzenie Hawkinga z 1971 roku.

Zasada ta głosi, że po zderzeniu nowo powstała czarna dziura zawsze ma większą powierzchnię niż suma powierzchni dwóch obiektów sprzed kolizji. Choć w trakcie procesu tracona jest energia w postaci fal grawitacyjnych, a obiekt zyskuje dodatkowy moment pędu, to ostateczny wynik potwierdza niezmienność prawa wskazanego przez Hawkinga.

– GW250114 potwierdza tę prognozę z bezprecedensową dokładnością – podkreślają autorzy badań. Prof. Królak uogólnił nawet twierdzenie, obejmując nim również scenariusze kosmologiczne.