Ученые впервые увидели свет из-за черной дыры

Jul 31 2021
Ученые наблюдали вспышки рентгеновских лучей, исходящие из-за сверхмассивной черной дыры, что согласуется с предсказанием Альберта Эйнштейна о том, что чрезвычайно большие объекты могут искривлять свет.
Ученые впервые обнаружили свет, отражающийся от черной дыры. Каспар / Pixabay

Если вы знаете, что такое черная дыра , вы, вероятно, знаете, что она может содержать столько же массы, сколько миллиарды звезд , сжатых в гораздо меньшее пространство, и иметь такое мощное гравитационное притяжение, что даже свет не может вырваться из его хватки.

Но даже если невозможно увидеть черную дыру, можно увидеть свет, исходящий из- за нее . В статье, опубликованной 28 июля 2021 года в научном журнале Nature , исследователи из Стэнфордского университета, Государственного университета Пенсильвании и Нидерландского института космических исследований (SRON) описывают первое в истории наблюдение света, который, по-видимому, излучается с дальней стороны сверхмассивного объекта. черная дыра, расположенная в I Zwicky 1, галактике в 800 миллионах световых лет от Земли.

Исследователи использовали космические телескопы XMM-Newton Европейского космического агентства (ESA) и NASA NuSTAR, чтобы взглянуть в окрестности далекой черной дыры, диаметр которой составляет 18,6 миллиона миль (30 миллионов километров) и вмещает примерно в 10 миллионов раз больше масса нашего солнца, согласно сайту ESA .

Согласно пресс-релизу Стэнфорда , во время этой работы ведущий исследователь команды, астрофизик Стэнфордского университета Дэн Уилкинс , наблюдал яркие вспышки рентгеновских лучей, исходящие от газа, падающего в черную дыру . Но затем он заметил кое-что неожиданное - небольшие вспышки рентгеновских лучей, различающиеся по « цвету » - термину, который использовался для описания интенсивности.

XMM-Newton, также известная как миссия высокопроизводительной рентгеновской спектроскопии и рентгеновская миссия с несколькими зеркалами, представляет собой космическую рентгеновскую обсерваторию, запущенную Европейским космическим агентством в декабре 1999 года. черная дыра впервые.

Картина вспышек показали , что рентгеновские лучи, отражаясь из - за черной дыры, как сверхмассивная объект деформированные пространства-времени и изогнутую свет - явление , которое было предсказанный теоретической физики Альберта Эйнштейна «с общей теории относительности (АКА вообще теория относительности), опубликованная еще в 1915 году, но которая до сих пор так и не была подтверждена.

«Любой свет, попадающий в эту черную дыру, не выходит, поэтому мы не должны видеть ничего, что находится за черной дырой», - Уилкинс, научный сотрудник из Института астрофизики элементарных частиц и космологии Кавли в Стэнфорде и SLAC. Национальная ускорительная лаборатория , поясняется в пресс-релизе .

Однако это еще одна странная характеристика черной дыры, которая делает это наблюдение возможным. «Причина, по которой мы можем это видеть, заключается в том, что эта черная дыра искривляет пространство, искривляет свет и закручивает вокруг себя магнитные поля», - сказал Уилкинс.

В то время как астрофизики начали размышлять о том, как магнитное поле может вести себя вблизи черной дыры много лет назад, «они понятия не имели, что однажды у нас могут появиться методы, позволяющие наблюдать это напрямую и увидеть в действии общую теорию относительности Эйнштейна», - еще один из них. Соавторы статьи, профессор физики Стэнфордского университета Роджер Бландфорд , сообщили в пресс -релизе.

Первоначально исследователи намеревались изучить другой аспект черных дыр. Когда газ втягивается в сверхмассивную черную дыру, он перегревается до миллионов градусов, в результате чего электроны отделяются от атомов и образуют намагниченную плазму, которая изгибается высоко над дырой, кружится и разрывается, напоминая корону нашего Солнца.

Усилия ученых по изучению новых корон черных дыр будут продолжены, и одним из инструментов станет рентгеновская обсерватория Athena (Усовершенствованный телескоп для астрофизики высоких энергий) ЕКА .

Вот это интересно

По данным ЕКА, ученые в конечном итоге надеются использовать данные рентгеновских эхо-сигналов для создания трехмерной карты окрестностей черной дыры.