Computersimulationen von Forschern haben gezeigt, dass "flauschige" Schwarze Löcher, beschrieben durch die Stringtheorie, ein Gravitationswellensignal erzeugen können, das mit erdgestützten Observatorien gemessen werden kann. Stringtheorie ist nach wie vor weitgehend umstritten. Aber Physiker haben entdeckt, dass eine ihrer Prophezeiungen bereits verifiziert werden kann, indem sie die Änderung des Gravitationswellensignals von verschmelzenden Schwarzen Löchern beobachten.
Stephen Hawking sagte voraus, dass Schwarze Löcher durch die Freisetzung von Wärmestrahlung verdampfen könnten. Dieses Phänomen schafft ein Problem, da die Verdunstung das Verschwinden von Informationen impliziert, was gegen die Gesetze der Quantenmechanik verstößt. Anhänger der String-Theorie haben einen Ausweg, bei dem das klassische schwarze Loch durch einen „flauschigen Ball“ aus vibrierenden Saiten ersetzt wird. Eine solche Annahme ermöglicht es uns, das Paradoxon zu lösen, muss aber noch experimentell bestätigt werden.
Nun haben Wissenschaftler der Universität Sapienza in Rom mithilfe numerischer Simulationen vorhergesagt, dass das Gravitationswellensignal, das nach der Kollision zweier solcher Kugeln beobachtet wird, zur Bestätigung der Theorie verwendet werden könnte. Wenn zwei Schwarze Löcher verschmelzen, sendet die neu gebildete Einheit Gravitationswellen aus und beginnt, einen charakteristischen „Ring“ zu bilden. Gravitationswellendetektoren auf der Erde LIGO und Virgo nahmen solche Signale auf und bestätigten, dass sie mit den Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie für klassische Schwarze Löcher übereinstimmen.
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Um zu untersuchen, ob verschmelzende "flauschige" Schwarze Löcher ähnliche Signale erzeugen, die die Stringtheorie stützen, simulierten die Physiker einen "flauschigen Ball", dem sie ausgesetzt wurden Quadrupolstörung. Indem das Team durch einen äußeren Einfluss eine Störung im System erzeugte, fand das Team heraus, dass der Beginn des Gravitationswellensignals des Objekts dem Rückgang der Strahlungsintensität eines klassischen Schwarzen Lochs ähnelt, der nach einer Verschmelzung beobachtet wird.
Wenig später jedoch, als nur noch wenige langlebige Moden im Signal verblieben waren, klang die Amplitude der Welle aus der „flauschigen Kugel“ langsamer ab. Physiker führten dies auf das Fehlen eines klar definierten Ereignishorizonts für das Objekt zurück. Sie fanden auch heraus, dass das spätere Signal von "Echos" des ursprünglichen Signals dominiert wurde, was eine Reststrahlung erzeugte, die von der "flauschigen Kugel" eingefangen wurde. Laut den Forschern könnte das Signal eines solchen Objekts stark genug sein, um von modernen Detektoren erkannt zu werden Gravitationswellendetektoren.
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