Проучване доказва, че черните дупки имат „регион на потапяне“, точно както е предвидил Айнщайн

Регистрирайте се за научния бюлетин на Wonder Theory на CNN..

Алберт Айнщайн беше прав: има област на ръба на черните дупки, където материята към този момент не може да остане в орбита и вместо това пада, както е планувано от неговата доктрина за гравитацията.

Използвайки телескопи, способни да откриват рентгенови лъчи, екип от астрономи за първи път следи тази област - наречена " район на потапяне " - в черна дупка на към 10 000 светлинни години от Земята. „ Пренебрегвахме този район, тъй като не разполагахме с данните “, сподели откривателят Андрю Мъмъри, водещ създател на проучването, оповестено в четвъртък в списанието Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. „ Но в този момент, когато го вършим, не бихме могли да го разбираем по различен метод. “

Не за първи път черните дупки оказват помощ за потвърждаването на огромната доктрина на Айнщайн, известна още като обща доктрина на относителността. Първата фотография на черна дупка, снимана през 2019 година, преди този момент затвърди главното съмнение на революционния физик, че гравитацията е просто материя, която огъва пространствено-времевата тъкан.

Много от другите прогнози на Айнщайн се оказаха правилни през годините, измежду които гравитационните талази и универсалното ограничаване на скоростта. „ Той е сложен човек за залагане в този миг “, сподели Мъмъри, помощник на Leverhulme-Peierls в катедрата по физика в Оксфордския университет в Обединеното кралство.

„ Излязохме да търсим особено този - това постоянно е бил проектът. Спорихме дали в миналото ще успеем да го намерим в действителност дълго време “, сподели Мъмъри. „ Хората споделиха, че ще бъде невероятно, тъй че потвърждаването, че е там, е в действителност вълнуващо. “

„ Като ръба на водопад “

Наблюдаваната черна дупка е в система, наречена MAXI J1820 + 070, която се състои от звезда, по-малка от слънцето, и самата черна дупка, оценена на 7 до 8 слънчеви маси. Астрономите са употребявали галактическите телескопи NuSTAR и NICER на НАСА, с цел да съберат данни и да схванат по какъв начин парещ газ, наименуван плазма, от звездата се засмуква в черната дупка.

NuSTAR е кратко от Nuclear Spectroscopic Telescope Array, който обикаля към Земята, а NICER, публично прочут като Neutron star Interior Composition Explorer, се намира на Международната галактическа станция.

„ Около тези черни дупки има огромни дискове от орбитален материал (от околните звезди) “, сподели Мъмъри. „ По-голямата част от него е постоянна, което значи, че може да тече умерено. Това е като река, до момента в който потъващият район е като ръба на водопад - цялата ви опора е изчезнала и вие просто се разбивате с главата напред. Повечето от това, което можете да видите, е реката, само че има този дребен район в самия край, който в действителност е това, което открихме “, добави той, отбелязвайки, че до момента в който „ реката “ е била необятно следена, това е първото доказателство за " водопад. "

За разлика от хоризонта на събитията, който е по-близо до центъра на черната дупка и не разрешава на нищо да избяга, в това число светлина и радиация, в „ района на потапяне “ светлината към момента може да избяга, само че материята е обречена от мощното гравитационно привличане, Мъмъри изясни.

Резултатите от проучването могат да оказват помощ на астрономите да схванат по-добре образуването и еволюцията на черните дупки. „ Наистина можем да научим за тях, като учим този район, тъй като той е навръх ръба, тъй че ни дава най-вече информация “, сподели Мъмъри.

Едно нещо, което липсва в проучването, е фактически изображение на черната дупка, тъй като е прекомерно дребна и надалеч. Но различен екип от оксфордски откриватели работи върху нещо даже по-добро от фотография: първият филм на черна дупка. За да реализира това, екипът първо ще би трябвало да построи нова обсерватория, Africa Millimeter Telescope в Намибия, която Mummery чака да бъде онлайн след десетилетие. Телескопът, който ще се причисли към интернационалното съдействие Event Horizon Telescope, което снима революционното изображение на черната дупка през 2019 година, ще разреши на учените да следят и снимат огромни черни дупки в центъра на галактиката Млечен път и отвън нея.

Връзка към миналото

Според Кристофър Рейнолдс, професор по астрономия в Университета на Мериленд, Колидж Парк, намирането на действителни доказателства за „ района на потапяне “ е значима стъпка, която ще разреши на учените доста да уточняват моделите за това по какъв начин материята се държи към черна дупка. „ Например, може да се употребява за премерване на скоростта на въртене на черната дупка “, сподели Рейнолдс, който не е взел участие в проучването.

Дан Уилкинс, откривател в Станфордския университет в Калифорния, го назовава вълнуващо развиване и показва, че през 2018 година е имало извънредно ослепителен изблик на светлина от една от черните дупки в нашата вселена, комбиниран с остатък от висока сила рентгенови лъчи.

„ Ние бяхме предположили по това време, че този остатък е от горещия материал в„ ​​потапящия район “, само че нямахме цялостна теоретична прогноза за това по какъв начин ще наподобява тази емисия “, сподели Уилкинс, който също не е взел участие в ново изследване.

Това проучване в действителност прави това пресмятане, добави той, като употребява теорията на Айнщайн за гравитацията, с цел да предскаже по какъв начин биха изглеждали рентгеновите лъчи, предавани от материала в „ района на потапяне “ към черна дупка, и го съпоставя с данните от този ослепителен изблик в 2018 година

„ Това ще бъде първостепенно място за открития през идващото десетилетие или повече “, сподели Уилкинс, „ до момента в който гледаме към идващото потомство рентгенови телескопи, които ще ни дадат по-подробни измервания на най-вътрешните райони тъкмо отвън хоризонтите на събитията на черните дупки. ”