Fisikawan di Massachusetts Institute of Technology telah mengkonfirmasi teori lubang hitam Hawking untuk pertama kalinya

New YorkLima puluh tahun setelah fisikawan Stephen Hawking menyusun teori lubang hitam, fisikawan di Massachusetts Institute of Technology mengkonfirmasi teori ini untuk pertama kalinya, menggunakan pengamatan gelombang gravitasi.

Pada tahun 1971, Hawking mengajukan teori area, yang meluncurkan serangkaian ide mendasar tentang mekanika lubang hitam. Teori tersebut memperkirakan bahwa luas total cakrawala peristiwa lubang hitam—dan semua lubang hitam di alam semesta, dalam hal ini—tidak akan pernah berkurang. Pernyataan itu merupakan paralel yang aneh dengan hukum kedua termodinamika, yang menyatakan bahwa entropi, atau tingkat ketidakteraturan dalam suatu objek, tidak boleh berkurang.

Dalam studi tersebut, yang muncul di Physical Review Letters, para peneliti melihat lebih dekat pada GW150914, sinyal gelombang gravitasi pertama yang terdeteksi oleh Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO), pada tahun 2015. Sinyal tersebut adalah produk dari dua warna hitam di musim semi. lubang yang melahirkan lubang hitam baru. , bersama dengan sejumlah besar energi yang merambat melalui ruang-waktu dalam bentuk gelombang gravitasi.

Jika teori wilayah Hawking benar, maka luas cakrawala lubang hitam baru tidak boleh lebih kecil dari luas cakrawala total lubang hitam asli.

Tim fisikawan MIT menganalisis kembali sinyal dari GW150914 sebelum dan sesudah tabrakan kosmik dan menemukan bahwa total area horizon peristiwa tidak berkurang setelah penggabungan – hasil yang mereka laporkan dengan keyakinan 95%.

Temuan mereka merupakan konfirmasi pengamatan langsung pertama dari teori zona Hawking, yang telah terbukti secara matematis tetapi belum diamati di alam. Tim berencana untuk menguji sinyal gelombang gravitasi masa depan untuk melihat apakah mereka akan mengkonfirmasi lebih lanjut teori Hawking atau menjadi tanda fisika pemutarbalikan hukum baru.

“Ada kemungkinan bahwa ada kebun binatang dengan objek kompak yang berbeda, dan sementara beberapa lubang hitam mengikuti hukum Einstein dan Hawking, yang lain mungkin monster yang sedikit berbeda,” kata penulis utama Maximiliano Essi dari Kavli Institute for Astrophysics MIT.

“Jadi, tidak seperti Anda mengambil tes ini sekali dan selesai. Anda melakukan ini sekali, dan itulah awalnya.”

Kesamaan antara dua teori menunjukkan bahwa lubang hitam dapat berperilaku sebagai objek termal yang memancarkan panas – proposisi yang membingungkan, karena diyakini bahwa lubang hitam pada dasarnya tidak pernah memungkinkan untuk melarikan diri atau radiasi. Hawking dan yang lainnya sejak itu menunjukkan bahwa teori area bekerja secara matematis, tetapi tidak ada cara untuk membandingkannya dengan alam sampai deteksi gelombang gravitasi pertama LIGO.

Tim berencana untuk melakukan tes lebih lanjut dari teori wilayah Hawking, dan teori lama lainnya tentang mekanika lubang hitam, menggunakan data dari LIGO dan Virgo, mitranya di Italia.