Надмасивна чорна діра відкинула від нас сяйво, але її інтенсивна гравітація перенаправила вибух у наш бік

Через наявність турбулентного газового диска, який обертається майже навколо чорної діри, він набуває шаленого вигляду з подвійним розгином. Інтенсивна гравітація чорної діри змінює шляхи світла, що надходять з різних частин диска, що призводить до спотворення зображення. Інтенсивне гравітаційне поле чорної діри перенаправляє і спотворює світло з різних частин диска, але саме те, що ми бачимо, залежить від кута огляду. Найбільші спотворення виникають при розгляді системи як трапеції. Кредит: Центр космічних польотів НАСА “Годдард”/Джеремі Шнітман

У 1916 році Альберт Ейнштейн завершив теорію загальної теорії відносності, подорож, яка розпочалася в 1905 році з його спроб узгодити теорії гравітації Ньютона з законами електромагнетизму. Після завершення теорія Ейнштейна надала уніфікуючий опис гравітації як геометричної властивості Всесвіту, в якій масивні об’єкти змінюють кривизну простору -часу, впливаючи на все навколо.

Крім того, рівняння поля Ейнштейна передбачають існування чорних дір – об’єктів настільки масивних, що навіть світло не може вирватися з їх поверхні. GR також передбачає, що чорні діри згинатимуть світло поблизу – ефект, який астрономи можуть використовувати для виявлення віддалених об’єктів. Спираючись на цю технологію, міжнародна група вчених досягла безпрецедентного подвигу, спостерігаючи за світлом, викликаним рентгенівським світінням, що виник за чорною дірою.

Групу очолив доктор Ден Уілкінс, астрофізик з Інституту астрофізики, частинок та космології Кавлі при Стенфордському університеті та НАСА Однокласник Ейнштейна. До нього приєдналися дослідники з університету Святої Марії в Галіфаксі, Нова Шотландія. Інститут тяжіння та Всесвіту в штаті Пенсільванія та Нідерландський інститут космічних досліджень SRON.

Відлуння світла з -за чорної діри

Ілюстрація того, як світло лунає з -за чорної діри. Кредит: ESA

Використовуючи космічні телескопи XMM-Newton від ESA та NuSTAR NASA, Уілкінс та його команда спостерігали яскраві сплески рентгенівських променів, що надходять із надмасивної маси. Чорна діра (SMBH) розташований у центрі I Zwicky 1 – спіральної галактики, розташованої на відстані 1800 світлових років від Землі. Астрономи не очікували цього побачити, але через велику вагу діри SMBH (яка надходить від 10 мільйонів мас Сонця) спалахи ззаду її видно XMM-Ньютону та NuSTAR.

READ  Дослідження свідчить, що вакцини проти COVID-19 забезпечують захист для вагітних та жінок, що годують груддю, та новонароджених

Відкриття було зроблено в контексті опитування, метою якого було дізнатися більше про яскраве та загадкове рентгенівське світло, що оточує горизонт подій чорної діри. Вважається, що цей “ореол” (як його ще називають) викликаний газом, який постійно падає в чорну діру і утворює навколо неї обертовий диск. Коли кільце прискорюється майже до швидкості світла, воно нагрівається до мільйонів градусів і генерує магнітні поля, які скручуються у вузли.

Зрештою, ці поля скручуються до такої міри, що вони вибухають, вивільняючи всю енергію, що зберігається всередині. Потім ця енергія передається матеріалу навколишнього диска, утворюючи «гало» високоенергетичних електронів рентгенівського випромінювання. Вперше рентгенівські спалахи були помітні Уілкінсу та його команді у вигляді світлових лун, які відбивалися від аккреції частинок газу на обличчі чорної діри.

У цьому випадку спостережуване рентгенівське світіння було настільки яскравим, що частина рентгенівського випромінювання потрапила на диск газу, що потрапив у чорну діру. Коли спалахи відступали, телескопи вловлювали слабкі спалахи, які були відлунням спалахів, що відскакували від газу за чорною дірою. Світло від цих спалахів відбилося від інтенсивної сили тяжіння чорної діри і стало видимим для телескопів, хоча і з невеликою затримкою.

Супутник XMM Newton

На цій ілюстрації показано рентгенівську місію XMM-Newton, найбільший науковий супутник, створений Європейським космічним агентством (ESA) на сьогоднішній день, на орбіті Землі. Кредит: ESA/D. Ducrosse

Команді вдалося визначити джерело спалахів рентгенівських променів на основі конкретних «кольорів» світла (його питома довжина хвилі), що випромінюється. Кольори рентгенівських променів, що надходили з дальньої сторони чорної діри, дещо змінилися через інтенсивне гравітаційне середовище. Додайте до цього той факт, що рентгенівські відлуння бачать у різний час залежно від того, де вони відбиваються від диска, вони містять багато інформації про те, що відбувається навколо чорної діри.

READ  Чому повністю вакциновані люди отримують безпрецедентні інфекції COVID

В результаті ці спостереження не тільки підтвердили поведінку, передбачену загальною теорією відносності, але й дозволили групі вперше вивчити процеси, що відбуваються за чорною дірою. Найближчим часом Уілкінс та його команда хочуть використати цю технологію для створення 3D -карти навколишнього середовища чорної діри та для дослідження інших загадок чорної діри. Наприклад, Уілкінс та його колеги хочуть розгадати таємницю того, як корона виробляє такі яскраві спалахи рентгенівських променів.

Ці місії будуть і надалі спиратися на космічний телескоп XMM-Newton, а також на запропоновану Європейським космічним агентством рентгенівську обсерваторію наступного покоління, відому як Advanced Astrophysics Telescope (ATHENA). Ці та інші космічні телескопи, які планується запустити в найближчі роки, обіцяють відкрити багато інформації про частини Всесвіту, які ми не бачимо, і проливають більше світла на його численні секрети.

Спочатку розміщено у Всесвіт сьогодні.

You May Also Like

About the Author: Monica Higgins

"Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер"

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься.