Jadrový spektroskopický teleskop agentúry NASA (NuSTAR) zachytil veľkolepú udalosť: gravitačná ťažká čierna diera, ktorá ťahá blízke röntgenové svetlo.
Len za pár dní koróna - mrak častíc pohybujúcich sa blízko rýchlosti svetla - padla smerom k čiernej diere. Pozorovania sú silným testom Einsteinovej teórie všeobecnej relativity, ktorá hovorí, že gravitácia môže ohýbať časopriestor, látku, ktorá formuje náš vesmír, a svetlo, ktoré ním prechádza.
"Koróna sa nedávno zrútila smerom k čiernej diere, čo viedlo k tomu, že intenzívna gravitácia čiernej diery vtiahla všetko svetlo dole na okolitý disk, kde sa materiál točí smerom dovnútra," uviedol spoluautor Michael Parker z Astronomického ústavu v Cambridge v Spojenom kráľovstve. V tlačovej správe.
Supermasívna čierna diera známa ako Markarian 335 je vzdialená asi 324 miliónov svetelných rokov od Zeme v smere na súhvezdie Pegasus. Takýto extrémny systém vytlačí asi 10 miliónov násobok hmotnosti nášho Slnka do oblasti, ktorá je iba 30-krát väčšia ako priemer Slnka. Otáča sa tak rýchlo, že sa s ním pretiahne priestor a čas.
Satelit NASA Swift monitoruje Mrk 335 roky a nedávno zaznamenal dramatickú zmenu v röntgenovom jase. Takže NuSTAR bol presmerovaný, aby sa druhýkrát pozrel na systém.
Spoločnosť NuSTAR zbiera za posledné dva roky röntgenové lúče z čiernych dier a umierajúcich hviezd. Jeho špecializáciou je analýza vysokoenergetických röntgenových lúčov v rozmedzí 3 až 79 kV. Pozorovania v nízkoenergetickom röntgenovom svetle ukazujú čiernu dieru zakrytú mrakmi plynu a prachu. Spoločnosť NuSTAR sa však môže podrobne pozrieť, čo sa deje v blízkosti horizontu udalostí, oblasti okolo čiernej diery, ktorej svetlo už nemôže uniknúť z pochopenia gravitáciou.
Konkrétne, NuSTAR dokáže vidieť priame svetlo koróny a jej odrazené svetlo z akréčného disku. Ale v tomto prípade je svetlo rozmazané kvôli kombinácii niekoľkých faktorov. Po prvé, dopplerov posun ovplyvňuje rotujúci disk. Na strane rotujúcej od nás sa svetlo posúva na červenšie vlnové dĺžky (a teda na nižšiu energiu), zatiaľ čo na strane sa točí smerom k nám, svetlo sa presúva na modrejšie vlnové dĺžky (a teda vyššiu energiu). Druhý efekt súvisí s enormnými rýchlosťami rotujúcej čiernej diery. Konečným účinkom je gravitácia čiernej diery, ktorá priťahuje svetlo a spôsobuje stratu energie.
Všetky tieto faktory spôsobujú rozmazanie svetla.
Je zaujímavé, že pozorovania NuSTAR tiež odhalili, že priľnavosť gravitácie čiernej diery vtiahla korónové svetlo na vnútornú časť akrečného disku a lepšie ho osvetlila. NASA vysvetľuje, že akoby niekto zažiaril baterku pre astronómov, radiaca sa koróna rozžiarila presnú oblasť, ktorú chceli študovať.
„Stále nerozumieme presne, ako sa vyrába koróna alebo prečo mení svoj tvar, ale vidíme, že osvetľuje materiál okolo čiernej diery, čo nám umožňuje študovať regióny tak blízko v tom zmysle, aký popisuje Einsteinova teória všeobecnej relativity. stať sa prominentným, “uviedla hlavná vyšetrovateľka NuSTAR Fiona Harrison z kalifornského technologického inštitútu. „Bezprecedentná schopnosť spoločnosti NuSTAR pozorovať tieto a podobné udalosti nám umožňuje študovať najextrémnejšie účinky ohýbania svetla všeobecnou relativitou.“
Nové údaje pravdepodobne objasnia tieto záhadné koróny, kde sú fyzikálne zákony posunuté na svoje hranice.
Tento článok bol uverejnený v mesačných oznámeniach Kráľovskej astronomickej spoločnosti a je k dispozícii online.