Черная дыра изгибает свет обратно на себя
AstroNews.ru - 09 Апреля 2020 10:37:26
Возможно, вы слышали, что ничто не ускользает от гравитационного захвата черной дыры, даже свет. Это верно в непосредственной близости от черной дыры, но немного дальше - в дисках из материала, которые вращаются вокруг черных дыр - свет тоже может исчезнуть. На самом деле, это причина того, что активно растущие черные дыры сияют ярким рентгеновским излучением.
Новое исследование, принятое для публикации в «Астрофизическом журнале», предлагает доказательства того, что на самом деле не весь свет, вытекающий из окружающего диска черной дыры, легко покидает ее окрестности. Часть его поддается чудовищному притяжению черной дыры, поворачивается назад, а затем в конечном итоге отражается от диска и убегает.
«Мы наблюдали свет, идущий из места, очень близкого к черной дыре, который пытается вырваться, но вместо этого его тянет в черную дыру назад, как бумеранг», - говорит Райли Коннорс, ведущий автор нового исследования и доктор наук в Калифорнийском технологическом институте. «Это то, что было предсказано в 1970-х годах, но не было доказано до сих пор».
Новые результаты стали возможными благодаря объединению архивных наблюдений от ныне несуществующей орбитальной рентгеновской обсерватории Росси (RXTE), запущенной НАСА, миссия которой завершилась в 2012 году (сошла с орбиты 30 апреля 2018). Исследователи специально рассмотрели черную дыру вращающуюся вокруг звезды; вместе эта пара называется XTE J1550-564. Черная дыра «питается» от этой звезды, вытягивая материал в плоскую структуру вокруг нее, называемую аккреционным диском. Присмотревшись к рентгеновскому излучению, исходящему от диска, когда свет движется по направлению к черной дыре, команда обнаружила отпечатки, указывающие на то, что свет был отклонен назад к диску и отражен.
«Диск, по сути, освещает сам себя», - говорит соавтор Хавьер Гарсия, доцент кафедры физики в Калифорнийском технологическом институте. «Теоретики предсказывали, какая часть света будет отклоняться назад на диске, и теперь мы впервые подтвердили эти прогнозы».
Ученые говорят, что новые результаты предлагают еще одно косвенное подтверждение общей теории относительности Альберта Эйнштейна, а также помогут в будущих измерениях скоростей вращения черных дыр, что еще плохо изучено.
«Поскольку черные дыры могут вращаться очень быстро, они не только сгибают свет, но и крутят его», - говорит Коннорс. «Эти недавние наблюдения являются еще одной частью головоломки, которая даст понять, как быстро вращаются черные дыры».
Новое исследование называется «Доказательства возврата дискового излучения в рентгеновской бинарной системе черной дыры XTEJ1550-564».