211service.com
Astronomi ir pamanījuši rentgena starus no supermasīva melnā cauruma
NASA/JPL-Caltech
Kad gāze iekrīt melnajā caurumā, tā izdala milzīgu enerģijas daudzumu un izspiež elektromagnētisko starojumu visos virzienos, padarot šos objektus par vienu no spilgtākajiem zināmajā Visumā. Taču zinātnieki ir spējuši redzēt gaismu un citu starojumu no supermasīva melnā cauruma tikai tad, kad tas spīd tieši pret mūsu teleskopiem — viss, kas atrodas aiz tā, vienmēr ir bijis aizēnots.
Līdz šim brīdim. Jauns pētījums publicēts Nature demonstrē pirmo starojuma noteikšanu, kas nāk no aiz muguras melnais caurums — saliekts telpas laika deformācijas rezultātā ap objektu. Tas ir vēl viens pierādījums Einšteina vispārējās relativitātes teorijai.
'Tas ir patiešām aizraujošs rezultāts,' saka Edvards Kakets, Veina štata universitātes astronoms, kurš nebija iesaistīts pētījumā. “Lai gan mēs jau iepriekš esam redzējuši rentgena atbalsu pazīmes, līdz šim nav bijis iespējams izdalīt atbalsi, kas nāk no aiz melnā cauruma un ieliecas mūsu redzes lokā. Tas ļaus labāk kartēt to, kā lietas iekrīt melnajos caurumos un kā melnie caurumi izliek telpas laiku ap tiem.
Enerģijas izdalīšanās no melnajiem caurumiem, dažreiz rentgenstaru veidā, ir absurdi ekstrēms process. Un tā kā supermasīvie melnie caurumi izdala tik daudz enerģijas, tie būtībā ir spēkstacijas, kas ļauj galaktikām augt ap tiem. Ja vēlaties saprast, kā veidojas galaktikas, jums patiešām ir jāsaprot šie procesi ārpus melnā cauruma, kas spēj atbrīvot šo milzīgo enerģijas un jaudas daudzumu, šos pārsteidzoši spilgtos gaismas avotus, kurus mēs pētām, saka Dens Vilkinss, astrofiziķis. Stenfordas universitātē un pētījuma vadošais autors.
Pētījums koncentrējas uz supermasīvu melno caurumu galaktikas I Zwicky 1 (saīsināti I Zw 1) centrā, kas atrodas aptuveni 100 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes. Supermasīvajos melnajos caurumos, piemēram, I Zw 1, liels gāzes daudzums nokrīt centra virzienā (notikumu horizonts, kas būtībā ir neatgriešanās punkts) un mēdz saplacināties diskā. Virs melnā cauruma superlādētu daļiņu saplūšanas un magnētiskā lauka aktivitātes rezultātā rodas augstas enerģijas rentgena stari.
Daži no šiem rentgena stariem spīd tieši uz mums, un mēs varam tos normāli novērot, izmantojot teleskopus. Bet daži no tiem arī spīd uz plakano gāzes disku un atspīd no tā. I Zw 1 melnā cauruma rotācija palēninās ātrāk nekā lielākajā daļā supermasīvo melno caurumu, kas liek apkārtējai gāzei un putekļiem vieglāk iekrist un barot melno caurumu no vairākiem virzieniem. Tas savukārt rada lielāku rentgena emisiju, tāpēc Vilkinss un viņa komanda bija īpaši ieinteresēti.
Kamēr Vilkinss un viņa komanda novēroja šo melno caurumu, viņi pamanīja, ka korona mirgo. Šie uzplaiksnījumi, ko izraisīja rentgenstaru impulsi, kas atstarojas no masīvā gāzes diska, nāca aiz melnā cauruma ēnas — vietas, kas parasti ir paslēpta no redzesloka. Bet, tā kā melnais caurums saliek telpu ap to, ap to ir saliekti arī rentgena atspīdumi, kas nozīmē, ka mēs varam tos pamanīt.
Signāli tika atrasti, izmantojot divus dažādus kosmosa teleskopus, kas optimizēti rentgenstaru noteikšanai kosmosā: NuSTAR, ko vada NASA, un XMM-Newton, ko vada Eiropas Kosmosa aģentūra.
Jauno atklājumu lielākā ietekme ir tāda, ka tie apstiprina to, ko Alberts Einšteins paredzēja kā daļu no savas vispārējās relativitātes teorijas — veidu, kā gaismai vajadzētu liecties ap milzīgiem objektiem, piemēram, supermasīviem melnajiem caurumiem.
Šī ir pirmā reize, kad mēs patiešām redzam tiešu parakstu tam, kā gaisma noliecas līdz galam aiz melnā cauruma mūsu redzes lokā, jo par to, kā melnais caurums deformē telpu ap sevi, saka Vilkinss.
'Lai gan šis novērojums nemaina mūsu vispārējo priekšstatu par melno caurumu uzkrāšanos, tas ir jauks apstiprinājums tam, ka šajās sistēmās spēlē vispārējā relativitāte,' saka Erina Kara, MIT astrofiziķe, kura nebija iesaistīta pētījumā.
Neskatoties uz nosaukumu, supermasīvie melnie caurumi atrodas tik tālu, ka tie tiešām izskatās kā atsevišķi gaismas punkti, pat izmantojot vismodernākos instrumentus. Nebūs iespējams uzņemt visus attēlus tā, kā zinātnieki izmantoja teleskopu Event Horizon, lai uzņemtu supermasīvas bla ēna ck caurums iekšā Galaxy M87.
Lai gan tas ir agri, Vilkinss un viņa komanda cer, ka vairāku šo rentgena atbalsu noteikšana un izpēte no aiz līkuma varētu mums palīdzēt izveidot daļējus vai pat pilnīgus tālu supermasīvo melno caurumu attēlus. Tas savukārt varētu palīdzēt viņiem atklāt dažus lielus noslēpumus par to, kā supermasīvi melnie caurumi aug, uztur veselas galaktikas un rada vidi, kurā fizikas likumi tiek pārkāpti līdz robežai.
Labojums 03.08.21.: šī stāsta sākotnējā versijā bija nepareizi norādīts, ka Einšteins savu pareģojumu izteica 1963. gadā. Mēs nožēlojam kļūdu.