Gravitationsekon kan orsakas av kollisionen mellan två svarta hål, och kan indikera att dessa objekt har helt nya fysiska egenskaper. Denna slutsats gjordes av RUDN -fysiker efter en serie matematiska beräkningar. Forskarna konstaterar att om ekofenomenet förekommer bekräftas, astrofysiker skulle behöva ompröva sin syn på kompakta rymdobjekt. Resultaten av studien publicerades i Fysisk granskning D .

Enligt teorin om allmän relativitetsteori (GR), alla massiva föremål förvränger rymdtid. En liknande effekt observeras när en tungmetallkula placeras på sträckt elastiskt tyg. Den tyngre är bollen, desto djupare är depressionen i tyget. Liknande, ju högre massan av ett objekt, desto mer förvränger det rum-tid. Svarta hål är bland de tyngsta föremålen i universum, och därför snedvrider rymdtiden mest. När två svarta hål kolliderar, gravitationella vågor sprids ut från kollisionsplatsen. De kan jämföras med ringar på vattnet, eller ljudvågor, men det finns en viktig egendomlig egenskap. Gravitationsvågor sprider sig inte rumsligt-de är själva rymdtidens oscillationer.

Gravitationsvågor från kollisionen av två svarta hål förfaller med tiden, men i deras sista etapp, de kan orsaka det så kallade ekot-ytterligare vågspridning. Det kan jämföras med vanligt akustiskt eko. Existensen av ett sådant gravitationseko har inte bekräftats ännu, och det finns olika åsikter om dess möjliga källa. En RUDN -fysiker, tillsammans med kollegor från Tjeckien och Ryssland, antog att om förekomsten av gravitationseko är experimentellt bekräftat, det skulle vara början på den nya fysiken som läggs till GR.

Hypotetiskt, svarta hål kan påverkas av intilliggande massiva föremål, såsom galaktiska kärnor, ackretionsskivor, eller moln av materia. Tidigare, man trodde att gravitationella vågor kan spridas på dessa föremål och bilda eko. Studiens författare gav ett matematiskt bevis på att sådana föremål orsakar mycket svagt eko eller inget alls.

Enligt beräkningarna, för att en sammanslagning av materia ska orsaka eko, dess massa bör vara minst jämförbar med massan av själva svarta hålet. Dock, det finns vanligtvis inga sådana tunga föremål runt svarta hål. Om de hittades, gravitationella vågor från sådana svarta hål skulle se annorlunda ut även vid de första kollisionsstadierna.

Den andra möjliga förklaringen kan vara specifika gränsförhållanden på ytan av ett svart hål. För att förstå dem, astrofysiker måste ompröva sina åsikter om svarta hål, och det kan inte göras inom den befintliga GR-ramen.

"Vi visade att om ekot registreras efter det sista kollisionsskedet, det skulle inte indikera att det finns ett visst massivt föremål nära ett svart hål, men en uppsättning nya fysiska lagar som beskriver ytorna på kompakta föremål, "säger Roman Konoplya, medförfattare till verket, och en forskarassistent vid Training and Science Institute of Gravitation and Cosmology vid RUDN.