Физики наконец подтверждают поразительные предсказания Эйнштейна о черных дырах: ScienceAlert

Подробные механизмы падения материи на черную дыру из-за горизонта событий были раскрыты в новой исследовательской работе.

Как предсказывает теория гравитации Эйнштейна, наступает момент, когда материя перестает вращаться вокруг черной дыры и падает прямо вниз, быстро преодолевая точку невозврата.

Теперь, имея рентгеновские данные активной черной дыры, мы наконец увидели доказательства существования этой «зоны субдукции».

«Теория Эйнштейна предсказала это недавнее падение, но мы впервые смогли доказать, что это произошло». говорит физик-теоретик Эндрю Маммери Из Оксфордского университета в Великобритании.

«Думайте об этом как о реке, превращающейся в водопад – до сих пор мы смотрели на реку. Это наш первый вид на водопад».

Материя, попадающая в черную дыру, не движется по прямой линии. Он кружится, как водоворот, неумолимо поднимаясь в канализацию. Это не праздная аналогия: сравнение уместно, поскольку ученые используют закрученную воду для изучения среды, окружающей черные дыры.

Изучать сами черные дыры немного сложно, потому что пространство-время вокруг них очень сильно искривлено.

Но десятилетия назад теоретическая работа Альберта Эйнштейна предсказала, что материя, находящаяся на определенном близком расстоянии от черной дыры, больше не сможет следовать по стабильной круговой орбите и упадет прямо вниз — как вода через край той же самой канализации.

Нет никаких оснований полагать, что это не так — материя должна каким-то образом пересечь горизонт событий, а теория гравитации Эйнштейна выдержала всестороннюю проверку — но астрофизики не уверены в том, сможем ли мы это сделать. способен это обнаружить.

Работа Маммери и его коллег состояла из нескольких частей. Одним из таких экспериментов была разработка симуляций и численных моделей, которые визуализировали затонувшую область и определяли, какой тип света она излучает. Затем им потребовались наблюдательные данные, содержащие то же самое излучение низкой зоны.

Рассматриваемая черная дыра была обнаружена в системе MAXI J1820+070 на расстоянии около 10 000 световых лет от нас. Эта система содержит черную дыру с массой, примерно в 8,5 раз превышающей массу Солнца, и двойную звезду-компаньон, из которой черная дыра вытягивает материал по мере вращения двух объектов, питаясь всплесками. Выглядит как рентгеновская вспышка.

Астрономы следили за этой черной дырой, чтобы лучше понять ее поведение, поэтому исследователи получили доступ к высококачественным данным, полученным с помощью рентгеновских лучей. Нустар И Самый красивый Приборы на низкой околоземной орбите. Особое внимание они уделили взрыву, произошедшему в 2018 году.

border-frame=»0″allow=»акселерометр; автозапуск; запись в буфер обмена; зашифрованный носитель; гироскоп; картинка в картинке; общий доступ к сети» Referrerpolicy=»strict-origin-when-cross-origin»allowfullscreen>

Предыдущие исследования показали, что при наблюдениях этого совершенно необъяснимого взрыва было обнаружено дополнительное свечение.

а Исследование 2020 Он предположил, что это свечение может исходить изнутри самой внутренней круговой орбиты, зоны погружения. Маммери и его коллеги изучили это свечение с особым вниманием и обнаружили, что оно соответствует излучению, полученному ими в ходе моделирования.

Исследователи говорят, что это окончательно подтверждает существование опускающейся области, вне всякого сомнения, давая нам новое исследование интенсивной гравитационной системы в регионе сразу за горизонтом событий черной дыры.

«Что действительно интересно, так это то, что в галактике много черных дыр, и теперь у нас есть новая мощная техника, которую можно использовать для изучения самых сильных известных гравитационных полей». Маммери говорит.

«Мы считаем, что это представляет собой новое захватывающее достижение в изучении черных дыр, позволяющее нам изучить эту последнюю область, окружающую их.

Только тогда мы сможем полностью понять силу гравитации. «Эта последняя капля плазмы происходит на краю черной дыры и демонстрирует максимально сильную реакцию материи на гравитацию».

Исследование было опубликовано в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества.