Stephen Hawkings slutrapport publicerades just av hans kollegor i tidningen arXiv. Teamet hade avslutat forskningen några dagar före Hawkings död i mars.
Det var den tredje i en serie papper som handlade om ett begrepp som Hawking tillbringade decennier genom att fundera över: informationsparadoxen om svarthålet. Så här går det:
Svarta hål är extremt täta, tid-rymd-varpande föremål som kan bildas när stjärnor kolliderar eller jätte- stjärnor faller in på sig själva. Klassisk fysik antyder att ingenting kunde undkomma ett svart hål, till och med ljus. Men på 1970-talet föreslog Hawking att svarta hål kunde ha en temperatur och långsamt kunde läcka ut kvantpartiklar. Denna "Hawking-strålningseffekt" innebär att det svarta hålet så småningom förångas och lämnar ett vakuum som kommer att se samma ut för varje förångat svart hål, oavsett vad det åt under sin livstid.
Denna idé utgjorde ett problem: Under sin livstid svalde det svarta hålet mycket information i form av himmelsföremål, men vart gick den informationen? Fysikens lagar dikterar att ingen information ska gå förlorad: Om information fanns tidigare, skulle vi kunna återhämta den. Därför paradoxet.
Under 2016 föreslog Hawking och hans team att svarta hål skulle kunna ha "mjuka hår" som består av fotoner (ljuspartiklar) eller gravitoner (hypotetiska tyngdpartiklar) som lagrar åtminstone en del av denna information, rapporterade Live Science tidigare. Dessa mjuka hårstrån omger det svarta hålets "händelseshorisont" - en gräns utöver vilken ingenting, inte ens ljus, kan undkomma.
I det nya tidningen hittade Hawking och hans team en mekanism - som förlitar sig på ännu icke beprövade antaganden - för att räkna mängden information som mjuka hårstrån kan bära. "Det stämde överens med den berömda formeln som nu är inskriven på Stefanus gravsten," berättade seniorförfattaren Andrew Strominger till Live Science i ett e-postmeddelande. Formeln han refererar till kallas "Hawking's ekvation", och den beskriver hur svarta hål avger Hawking-strålning.
När ett svart hål sväljer ett föremål, bör temperaturen förändras, vilket innebär att dess entropi - eller störningen av dess partiklar - också måste förändras (högre temperaturer innebär att partiklar rör sig snabbare, vilket betyder mer störning). I den nya studien visade Hawking och hans kollegor att "mjukt hår" verkligen kan registrera entropin av ett svart hål, enligt The Guardian.
En annan av Hawkings kollegor, Malcolm Perry, professor i teoretisk fysik vid University of Cambridge, berättade för The Guardian att den sena fysikern "visste slutresultatet" av arbetet innan han dog och att när Perry förklarade det för honom några dagar tidigare, "han helt enkelt skapade ett enormt leende."
Det finns fortfarande mycket okänt om hur dessa mjuka hårstrån lagrar information och om de lagrar hela eller bara en del av informationen som sopas av svarta hål.
"Detta är utmärkta framsteg, men vi har mycket arbete än att göra," sade Strominger.
