Naukowcy po raz pierwszy widzą światło z drugiej strony czarnej dziury

Naukowcy po raz pierwszy w historii wykryli światło z drugiej strony czarnej dziury.

Taka obserwacja może wydawać się nie tylko trudna, ale całkowicie niemożliwa, biorąc pod uwagę, że czarne dziury są znane z tego, że pochłaniają każde zbliżające się światło.

Ale nowe badania wykorzystały niezwykły efekt, w którym światło „rezonuje” wokół czarnej dziury, dzięki czemu naukowcy mogą zobaczyć ją z drugiej strony.

Odkrycie nastąpiło po tym, jak naukowcy zbadali promieniowanie rentgenowskie, które zostało wyrzucone do wszechświata przez supermasywną czarną dziurę znajdującą się w środku innej galaktyki, 800 milionów lat świetlnych od nas.

Te promienie rentgenowskie zachowywały osobliwy wzór: po jasnych, świecących promieniach rentgenowskich byłyby mniejsze i późniejsze promienie, które pojawiały się w innych „kolorach” niż bardziej widoczne.

Promienie rentgenowskie wyglądały tak, jakby były odbijane od drugiej strony czarnej dziury, jak zauważył astrofizyk z Uniwersytetu Stanforda, Dan Wilkins. Ale takie zdarzenie mogłoby wydawać się bardzo niezwykłe, biorąc pod uwagę, że czarne dziury są bardziej znane z niszczenia światła niż jako jego źródła.

„Żadne światło, które wpada do tej czarnej dziury, nie gaśnie, więc nie powinniśmy być w stanie zobaczyć niczego za czarną dziurą” – powiedział w oświadczeniu.

Ale była to kolejna, mniej znana właściwość czarnych dziur, która oznaczała, że ​​można było zobaczyć promienie rentgenowskie. Wilkins wyjaśnił: „Powodem, dla którego to widzimy, jest to, że czarna dziura zniekształca przestrzeń, zagina światło i owija wokół siebie pola magnetyczne.

Wykrycie światła z drugiej strony czarnej dziury zostało przewidziane przez ogólną teorię względności Einsteina. Ale to się nie zdarzyło wcześniej, a odkrycie to po raz pierwszy zaobserwowano bezpośrednie światło zza czarnej dziury.

Poszukiwania rozpoczęły się od nieco innego celu dla bardziej powszechnego światła tworzącego czarną dziurę: korona, która otacza ją z zewnątrz, tworzy się, gdy wpada do niej materia. Ta korona jest jednym z najjaśniejszych ciągłych źródeł we wszechświecie i emituje promieniowanie rentgenowskie, które można wykorzystać do analizy samej czarnej dziury.

Naukowcy uważają, że korona zaczyna się, gdy gaz wpada do czarnej dziury i zostaje podgrzany do temperatury milionów stopni. Jest tak gorąco, że elektrony oddzielają się od atomów, tworząc ogromne, kolosalne pola magnetyczne, które się rozpadają.

„To pole magnetyczne, które zostaje ograniczone, a następnie przechwycone w pobliżu czarnej dziury, podgrzewa wszystko wokół niej i wytwarza te wysokoenergetyczne elektrony, które następnie wytwarzają promieniowanie rentgenowskie” – powiedział Wilkins.

Ale to właśnie te małe błyski go zaskoczyły — i zaczął przeprowadzać nowo zgłoszone poszukiwania, a także pierwszy rzut oka na drugą stronę czarnej dziury.

„Od kilku lat buduję teoretyczne przewidywania dotyczące tego, jak te echa mogą dla nas brzmieć” – powiedział Wilkins. „Widziałem je już w teorii, którą rozwijałem, więc gdy tylko zobaczyłem je w obserwacjach teleskopowych, byłem w stanie rozgryźć związek”.

Badanie „Uginające się światło i odbijające się promienie rentgenowskie zza supermasywnej czarnej dziury” Opublikowany w Natura Dziś.