Коли чорна діра поглинає якийсь об'єкт, інформація про те, з чого він складався, стає недоступною для стороннього спостерігача, навіть будь у нього можливість зазирнути за горизонт подій. Чорна діра повністю описується масою, електричним зарядом і кутовим моментом, ніяких інших властивостей у неї немає. У цьому сенсі вона являє собою дуже простий об'єкт. Так говорить найбільш популярна зараз (але не доведена) гіпотеза.
Перефразувавши її в зорово зрозумілій формі астрофізик Джон Вілер півстоліття тому сказав, що у чорних дір немає волосся, вони однаково лисі. Ця метафора сподобалася журналістам і відтоді описану вище гіпотезу так і називають: «Теорема про відсутність волосся» (No-hair theorem).
Хоча її суть здається простою і зрозумілою, формальний доказ математичними методами виявився справою непростою. Хоча за нього в останні десятиліття бралися багато теоретиків, включаючи знаменитого Стівена Гокінга, успіх тут поки не досягнутий.
Група астрофізиків спробувала підійти до цієї проблеми з іншого боку, проаналізувавши дані про гравітаційні хвилі, зареєстровані детектором LIGO при їх першому виявленні в 2015 році. Тоді детектор «зловив» гравітаційні хвилі, що виникли в результаті злиття великих чорних дір, ймовірно порівнянних за масою з тією, що знаходиться в центрі нашої галактики.
Після цього злиття тільки що утворилася велика чорна діра коливалася протягом декількох мілісекунд, випускаючи гравітаційні хвилі, подібно до того, як вібруючий дзвін випускає звукові хвилі, перш ніж вщухнути.
Чорні діри, що зливаються, випускають гравітаційні хвилі не на одній частоті, а з додатковими короткоживучими частотами, відомими як обертони - приблизно як дзвін або гітарна струна.
Вимірювання основної частоти і одного обертону дозволило дослідникам порівняти спостережувану картину з прогнозом для «лисої» чорної діри. Результати вимірювань збіглися з прогнозованими в межах 20 відсотків.
Дослідники також розрахували масу і період обертання чорної діри, використовуючи тільки хвилі, випромінені після злиття. Цифри узгоджуються зі значеннями, оціненими по всій події - включаючи кружляння дірок за траєкторіями, що сходяться, і таким чином зміцнюють ідею про те, що поведінка нової чорної діри повністю визначається її масою і швидкістю обертання.
Це не є суворим доказом гіпотези, але підводить нас до думки про її правильність.
Ознайомитися з подробицями можна в статті, опублікованій в Physical Review Letters.
