استفان هاوکینگ پیش‌بینی کرد که سیاه‌چاله با انتشار تابش گرمایی می‌تواند تبخیر شود. این تبخیر مشکل زا است، زیرا به معنای از بین رفتن اطلاعات است که قوانین مکانیک کوانتوم را نقض می‌کند. پیشنهادی از سوی نظریه‌پردازان نظریه‌ی ریسمان که سیاه‌چاله‌ی کلاسیک را با «فازبال»ی (fuzzball) از ریسمان‌های مرتعش جایگزین کرده این پارادوکس را حل می‌کند، ‌اما این پیشنهاد هنوز تأیید تجربی نگرفته است. اکنون تایشی ایکدا، از دانشگاه ساپیینزای رم، و همکارانش بااستفاده‌از شبیه‌سازی‌های عددی پیش‌بینی می‌کنند که از برخورد قابل‌اندازه‌گیری و قابل‌مشاهده‌ی دو فازبال می‌توان برای تأیید نظریه استفاده کرد.^۱

وقتی دو سیاه‌چاله ادغام می‌شوند، موجود تازه‌شکل‌گرفته می‌لرزد و امواج گرانشی تابش و افول می‌کند. آشکارسازهای امواج گرانشی LIGO و Virgo، روی زمین، سیگنال‌هایی از این دست را دریافت می‌کنند و تأیید می‌کنند که با پیش‌بینی‌های نظریه‌ی نسبیت عام درباره‌ی سیاه‌چاله‌های کلاسیک مطابقت دارد (ببینید: The First Sounds of Merging Black Holes). ایکدا و همکارانش در جست‌وجوی این که آیا ادغام سیاه‌چاله‌های فازی نیز سیگنال‌های مشابه تولید می‌کند یا خیر، فازبالی شبیه‌سازی کرده‌اند که تحت اختلال چهارقطبی قرار دارد.

گروه با ایجاد اختلال خارجی در سیستم با نیروی ویران‌کننده دریافت که سیگنال موج گرانشی اولیه‌ی جسم همانند افول اولیه‌ی سیاه‌چاله‌های اولیه‌ی تشکیل‌شده پس از برخورد یک دوتایی است. با این حال،‌ در زمان‌های بعدی وقتی فقط چند مُد پایا باقی ماند، دامنه‌ی سیگنال در شبیه‌سازی فازبال بسیار آهسته‌تر از بین رفت، چیزی که گروه آن را به نبودن افق رویداد خوش‌تعریفی از جسم ربط داد. آنها متوجه شدند که سیگنال بعدی نیز تحت‌تأثیر «پژواک» سیگنال اصلی است، که ناشی از تابش گیرافتاده در فازبال است. گروه می‌گوید ممکن است سیگنال فازبال به اندازه‌ای بزرگ باشد که با آشکارسازهای امواج گرانشی کنونی قابل آشکارسازی باشد.

منبع:

https://physics.aps.org/articles/v14/s110

نویسنده: Rachel Berkowitz، سردبیر Physics در ونکوور در کانادا است.

مرجع:

T. Ikeda et al., “Black-hole microstate spectroscopy: Ringdown, quasinormal modes, and echoes,” Phys. Rev. D 104, 066021 (2021).