Наблюдая за рентгеновскими лучами, выбрасываемыми во Вселенную сверхмассивной черной дырой в центре галактики на расстоянии 800 миллионов световых лет от нас, астрофизик Стэнфордского университета Дэн Уилкинс заметил интересную закономерность. Он наблюдал серию ярких рентгеновских вспышек — примечательных, но не беспрецедентных — а затем телескопы зафиксировали нечто неожиданное: дополнительные рентгеновские вспышки, которые были меньше, позже и имели спектр, отличный от "основных" вспышек.

Согласно теории, эти световые эхо соответствовали рентгеновским лучам, отраженным позади черной дыры, но даже базовое понимание черных дыр говорит нам, что это странное место для света. Любой свет, попадающий в эту черную дыру, не выходит, поэтому мы не должны видеть ничего, что находится за черной дырой. Возможная причина, по которой удалось зафиксировать свет, исходящий из-за приделов черной дыры, заключается в том, что она искривляет пространство, искривляет свет и закручивает вокруг себя магнитные поля

Источник: ESA.
Иллюстрация того, как свет отражается от черной дыры.

Странное открытие, подробно описанное в статье, опубликованной в журнале Nature, является первым прямым наблюдением света из-за черной дыры — сценарий, предсказанный общей теорией относительности Эйнштейна, но не подтвержденный до сих пор.

Пятьдесят лет назад, когда астрофизики начали размышлять о том, как магнитное поле может вести себя вблизи черной дыры, они понятия не имели, что однажды у нас могут появиться методы, позволяющие наблюдать это напрямую и увидеть общую теорию относительности Эйнштейна в действии.

Изначальная мотивация этого исследования заключалась в том, чтобы узнать больше о загадочной особенности некоторых черных дыр, называемой короной. Материал, падающий в сверхмассивную черную дыру, питает самые яркие непрерывные источники света во Вселенной и при этом образует корону вокруг черной дыры. Этот свет, который является рентгеновским светом, можно проанализировать, чтобы нанести на карту и охарактеризовать черную дыру.

Источник: ESA.
Анимация, показывающая, как свет отражается от черной дыры.

Доминирующая теория о том, что такое корона, говорит о том, что она образуется из-за скольжения газа в черную дыру, где он перегревается до миллионов градусов. При этой температуре электроны отделяются от атомов, создавая намагниченную плазму. Захваченное мощным вращением черной дыры, магнитное поле изгибается так высоко над черной дырой и так сильно вращается вокруг себя, что в конечном итоге полностью распадается — ситуация настолько напоминает то, что происходит вокруг нашего собственного Солнца, что оно позаимствовало название "корона".

При ближайшем рассмотрении меньших вспышек генерируемых этими возмущениями магнитного поля исследователи определили, что это те же рентгеновские вспышки, но отраженные от задней части диска — первый взгляд на дальнюю сторону черной дыры.

Миссия по описанию и пониманию корон продолжается и потребует дополнительных наблюдений. Частью этого будущего станет рентгеновская обсерватория Афина (Усовершенствованный телескоп для астрофизики высоких энергий) Европейского космического агентства.

 ← Читайте нас в Facebook