Астрофизики Стэнфорда сообщают о первом обнаружении света черной дыры
Где-то на просторах бесконечной Вселенной обитают самые загадочные объекты, которые только можно найти на ее просторах – черные дыры. Нередко они достигают просто невероятных размеров и обладают чрезмерным гравитационным притяжением, что делает их одними из самых востребованных космических загадок. Даже крошечное наблюдение или подсказка о них создает огромный ажиотаж, причем не только среди публики посвященной, но и среди простых обывателей, вроде нас с вами. Считающиеся самыми трудными для изучения, эти космические монстры в последние десятилетия подверглись интенсивному научному изучению. В 2017 году астрономы совершили гигантский скачок, получив первое в истории изображение самого темного объекта в космосе, а также наличие магнитных полей вокруг них. И теперь, после неустанного преследования, ученые преодолели еще одну важнейшую веху в истории астрономических наблюдений: во-первых, исследователи обнаружили свет за черной дырой, который обычно скрывается за ее тенью. Что еще? Эти замечательные результаты еще раз подтвердили правоту Альберта Эйнштейна и его Общей теории относительности (ОТО).
Новейшее открытие исследователей из Стэнфордского университета начиналось как попытка изучить одну из загадочных особенностей черных дыр – ее корону. Но прежде чем мы перейдем к тому, что именно представляет собой этот участок черной дыры, давайте немного разберемся в том, как эти таинственные объекты устроены.
Начнем с того, что черная дыра состоит из трех слоев. Во—первых, горизонт событий – самая известная ее часть – образует границу черной дыры, покинуть которую не может ничего, даже кванты самого света. Во—вторых, у черной дыры есть аккреционный диск – невероятно горячий диск, где собирается вещество, прежде чем космический монстр окончательно его проглотит.
Черная дыра состоит из трех частей. Изображение: ESA
В-третьих, у черных дыр имеется корона, расположенная сразу за горизонтом событий. Ее название берет свои корни от солнечной короны, поскольку она демонстрирует аналогичные свойства и нагревается до миллионов градусов. Эта чрезвычайно горячая область состоит из перегретых частиц, подпитываемых мощным магнитным полем черных дыр. Была даже выдвинута гипотеза, согласно которой некоторые короны оттачивают мощность, чтобы извергать мощнейшие рентгеновские вспышки.
«Это магнитное поле, связывающееся, а затем приближающееся к черной дыре, нагревает все вокруг нее и производит электроны высокой энергии, которые затем производят рентгеновские лучи», – сказал Дэн Уилкинс, астрофизик из Стэндфордского университета и соавтор нового исследования.
И да, именно их заметили ученые – вспышки, происходящие из не столь ожидаемого места вокруг черной дыры, расположенной на расстоянии 800 миллионов световых лет от Земли, в галактике, известной как I Zwicky 1 или IZw1.
Общая теория относительности Эйнштейна предсказывала, что свет должен изгибаться и отражаться из-за сильного гравитационного притяжения вокруг черной дыры. Вуаля! Команда обнаружила прямые свидетельства отраженного света вокруг сверхмассивного космического объекта. Наблюдения соответствовали предположениям теории о том, как именно свет должен вести себя в среде с экстремальной гравитацией.
Сначала астрономы наткнулись на серию ярких вспышек рентгеновского излучения от этой сверхмассивной черной дыры во время своих наблюдений с помощью телескопов NuSTAR и XMM-Newton. Удивительно, но они также обнаружили вспышки меньших и более ярких рентгеновских лучей, исходящих из странного места, то есть за черной дырой.
Черная дыра искривляет пространство вокруг себя, возвращая свет словно бумеранг.
В конце концов команда определила, что это те же самые рентгеновские вспышки, но они отражаются от задней части диска. Меньшие вспышки люминесценции возникали как эхо за доли секунд, а иногда и более тусклые. С полным текстом работы можно ознакомиться в журнале «Природа».
«Любой свет, который попадает в эту черную дыру, не выходит, поэтому мы не должны видеть ничего, что находится за черной дырой. Причина, по которой мы можем видеть эти вспышки, заключается в том, что черная дыра искривляет пространство, искривляет свет и скручивает магнитные поля вокруг себя», – пишут исследователи.
Словом, новое исследование вывело наше понимание черных дыр и процессов вокруг них на совершенно новый уровень. Что еще более важно, полученные результаты дают эмпирические доказательства теории одного из величайших ученых, что когда-либо жили на нашей планете. Подробно о том, как разобраться в Общей теории относительности Эйнштейна мы рассказывали в этой статье. Рекомендую к прочтению!
© 2004-2020, «Техника и технологии». Все права защищены.
* XML, HTML | Реклама на сайте
