Физиците най-накрая потвърждават стряскащите прогнози на Айнщайн за черните дупки: ScienceAlert

Подробните механизми за това как материята пада върху черна дупка извън хоризонта на събитията са разкрити в нова изследователска статия.

Както е предсказано от теорията за гравитацията на Айнщайн, идва момент, в който материята спира да обикаля около черната дупка и пада право надолу, бързо се хвърля отвъд точката, от която няма връщане.

Сега, с рентгенови данни за активна черна дупка, най-накрая видяхме доказателства за съществуването на тази „зона на субдукция“.

„Теорията на Айнщайн предсказа този скорошен спад, но това е първият път, когато успяхме да докажем, че се е случило.“ казва теоретичният физик Андрю Мъмъри От Оксфордския университет в Обединеното кралство.

„Мислете за това като за река, превръщаща се във водопад – досега гледахме реката. Това е първата ни гледка на водопад.“

Материята, която си проправя път в черна дупка, не следва права линия. Тя се върти наоколо, като въртяща се вода, издигаща се неумолимо в канализацията. Това не е празна аналогия: сравнението е подходящо, тъй като учените използват завихряща се вода, за да изследват средата около черните дупки.

Изучаването на самите черни дупки е малко трудно, защото изкривеното пространство-време около тях е толкова екстремно.

Но преди десетилетия теоретичната работа на Алберт Айнщайн прогнозира, че материята, на определено близко разстояние до черна дупка, вече няма да може да следва стабилна кръгова орбита и ще падне право надолу – като вода над ръба на същия този канал.

Няма причина да вярваме, че това не е така – материята трябва по някакъв начин да пресече хоризонта на събитията и теорията на Айнщайн за гравитацията издържа цялостна проверка – но астрофизиците не са сигурни дали ще го направим или не. в състояние да го открие.

Работата на Mummery и неговите колеги имаше няколко части. Един такъв експеримент беше да се разработят симулации и числени модели, които визуализират потъналата зона, за да разкрият какъв тип светлина излъчва. След това те се нуждаеха от наблюдателни доказателства, съдържащи същата емисия в ниска зона.

Въпросната черна дупка е открита в система на около 10 000 светлинни години, наречена MAXI J1820+070. Тази система съдържа черна дупка с маса около 8,5 пъти по-голяма от масата на Слънцето – и двойна придружаваща звезда, от която черната дупка отделя материал, докато двата обекта се въртят, подавайки се на залпове. Изглежда като светкавица на рентгенови лъчи.

Астрономите са наблюдавали тази черна дупка, за да разберат по-добре нейното поведение, така че изследователите са имали достъп до висококачествени данни, получени с помощта на рентгенови лъчи. Нустар И Най-красивата Инструменти в ниска околоземна орбита. Те се фокусираха по-специално върху експлозията, която се случи през 2018 г.

border-frame=“0″ allow=“акселерометър; autoplay; запис в клипборда; криптирана медия; жироскоп; картина в картина; уеб споделяне“ Referrerpolicy=“strict-origin-when-cross-origin“allowfullscreen>

Предишни проучвания показват, че има допълнително сияние, открито при наблюденията на тази напълно необяснима експлозия.

а Проучване 2020 Той спекулира, че това сияние може да произхожда от най-вътрешната кръгова орбита, зоната за гмуркане. Мъмъри и колегите му проучиха това сияние с особено внимание и откриха, че то съвпада с емисиите, получени от техните симулации.

Изследователите казват, че това най-накрая потвърждава съществуването на потъващия регион без съмнение, което ни дава нова сонда на интензивната гравитационна система в региона точно извън хоризонта на събитията на черната дупка.

„Наистина вълнуващо е, че в галактиката има много черни дупки и сега имаме мощна нова техника, която да използваме за изследване на най-силните известни гравитационни полета.“ Мъмъри казва.

„Вярваме, че това представлява вълнуващо ново развитие в изследването на черните дупки, което ни позволява да изучаваме този последен регион около тях.

Само тогава можем да разберем напълно силата на гравитацията. „Тази последна капка плазма се появява на ръба на черната дупка и показва възможно най-силната реакция на материята към гравитацията.“

Изследването е публикувано в Месечни известия на Кралското астрономическо дружество.