Ученые смогли проникнуть в тайну черных дыр: Что же им удалось узнать?

Автор
1841
Ученые смогли проникнуть в тайну черных дыр: Что же им удалось узнать?

Ученые смогли увидеть свет за черной дырой благодаря новым технологиям

Впервые ученые обнаружили свет из-за черной дыры, и это соответствует предсказанию, основанному на общей теории относительности Альберта Эйнштейна.

Недавняя статья на сайте агентства "CNN" рассказывает о том, что же удалось выяснить ученым из Стэнфордского университета. "Телеграф" предлагает вам ознакомиться с ее переводом.

Астрофизик Стэнфордского университета Дэн Уилкинс и его коллеги наблюдали рентгеновские лучи, испускаемые сверхмассивной черной дырой, расположенной в центре галактики, находящейся на расстоянии 800 млн световых лет от Земли.

Эти яркие световые вспышки не являются чем-то необычным, потому что, хотя свет не может покинуть черную дыру, но огромная гравитация вокруг нее может нагревать материал до миллионов градусов. Черная дыра может испускать радиоволны и рентгеновские лучи. Иногда этот перегретый материал выбрасывается в космос быстрыми струями, включающими в себя рентгеновские и гамма-лучи.

Но астрофизик Уилкинс заметил и более мелкие вспышки рентгеновских лучей, которые произошли позже и были разных цветов - и они исходили с дальней стороны черной дыры.

Телескоп Хаббл сфотографировал галактику в созвездии "Часы" - опубликовано фото

"Любой свет, попадающий в эту черную дыру, не выходит, поэтому мы не должны видеть ничего, что находится за черной дырой", - рассказал Уилкинс, автор исследования и научный сотрудник Института астрофизики элементарных частиц и космологии им. Кавли Стэнфордского университета и Национальной ускорительной лаборатории SLAC.

Однако странная природа черной дыры фактически сделала наблюдение возможным.

"Причина, по которой мы можем это видеть, заключается в том, что эта черная дыра искривляет пространство, искривляет свет и закручивает вокруг себя магнитные поля", - сказал он.

Исследование опубликовано в прошлую среду, 28 июля, в журнале "Nature".

"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, чтобы непосредственно наблюдать это и увидеть общую теорию относительности Эйнштейна в действии", - добавил Роджер Блэндфорд, соавтор исследования, профессор в Школе гуманитарных и естественных наук и профессор физики Стэнфордского университета в своем заявлении.

Теория Эйнштейна, или идея о том, что гравитация - это материя, искривляющая пространство-время, существует сотню лет, и в течение этого времени были сделаны многие новые астрономические открытия.

В одном из отсеков МКС после аварии продолжается утечка воздуха, несмотря на ремонт: подробности

Некоторые черные дыры имеют корону или кольцо яркого света, которое образуется вокруг черной дыры, когда в нее падает материал и нагревается до экстремальных температур. Этот рентгеновский свет - один из способов, с помощью которого ученые могут изучать и наносить на карту черные дыры.

Когда газ попадает в черную дыру, он может разогреться до миллионов градусов. Этот экстремальный нагрев заставляет электроны отделяться от атомов, что создает магнитную плазму. Мощные гравитационные силы черной дыры заставляют это магнитное поле образовывать дугу высоко над черной дырой и вращаться, пока она не разорвется.

Она мало чем отличается от солнечной короны или горячей внешней атмосферы. Поверхность Солнца покрыта магнитными полями, которые вызывают образование петель и шлейфов при взаимодействии с заряженными частицами в солнечной короне. Вот почему ученые называют кольцо вокруг черных дыр короной.

"Это магнитное поле, привязанное к черной дыре и расположенное близко к ней, нагревает все вокруг нее и производит эти высокоэнергетические электроны, которые затем продолжают производить рентгеновские лучи", - объяснил астрофизик Уилкинс.

Изучая рентгеновские вспышки, Уилкинс заметил более мелкие вспышки. Он и его коллеги-исследователи поняли, что более крупные рентгеновские вспышки отражаются и "огибают черную дыру с обратной стороны диска", что позволяет им видеть дальнюю сторону черной дыры.

В августе к Земле приблизится астероид, размером с Пентагон

"Я строил теоретические предсказания того, как эти отголоски предстают перед нами в течение нескольких лет", - сказал Уилкинс. "Я уже видел их в разрабатываемой мной теории, поэтому, как только я увидел их в телескопических наблюдениях, я смог понять эту связь".

Наблюдения проводились с помощью двух рентгеновских телескопов космического базирования: телескопа НАСА – "NuSTAR", и телескопа Европейского космического агентства – "XMM-Newton".

Потребуются дополнительные наблюдения, чтобы понять эти короны черных дыр, и рентгеновская обсерватория Европейского космического агентства под названием Афина, которая будет запущена в 2031 году, поможет это сделать.

"У нее гораздо большее зеркало, чем когда-либо было у наших рентгеновских телескопов, и это позволит нам получать изображения с более высоким разрешением за гораздо более короткое время наблюдения", - сказал ученый Уилкинс. "Итак, картина, которую мы начинаем получать на основе данных в настоящий момент, станет намного более ясно, когда в нашем распоряжении будет эта новая обсерватория".

 Ранее "Телеграф" писал о том, что комитет ООН рассказал об астероидах, представляющих опасность для Земли.