Gyles Lewis
0 
2359
322
Jak pokazują nowe zdjęcia rentgenowskie, światło uciekające z czarnej dziury może „jak bumerang” przedostać się na wolność.
Naukowcy odkryli to dziwne zachowanie podczas przeglądania archiwalnych obserwacji rentgenowskich czarnej dziury, która jest około 10 razy masywniejsza od naszego Słońca. Znajdująca się około 17 000 lat świetlnych od Ziemi czarna dziura wysysa materiał z gwiazdy partnerskiej; razem czarna dziura i gwiazda są znane jako XTE J1550-564.
Wokół czarnej dziury może być dość dziwnie. Te wyjątkowo gęste kosmiczne obiekty wywierają tak potężne przyciąganie grawitacyjne, że nawet światło nie jest w stanie oprzeć się ich przyciąganiu. Niedawno naukowcy odkryli, że światło wokół czarnej dziury zachowuje się jeszcze dziwniej, niż kiedyś sądzono. Światło w dysku akrecyjnym czarnej dziury - spiralnej, spłaszczonej chmurze pyłu i gazu, która okrąża krawędzie czarnej dziury - może czasami uciec w kosmos. Ale odchodzące światło z czarnej dziury XTE J1550-564 nie podążało przewidywalną ścieżką. Zamiast uciekać bezpośrednio z dysku, światło było zamiast tego odciągane z powrotem w kierunku czarnej dziury, a następnie odbijane od dysku i od czarnej dziury „jak bumerang” - donoszą naukowcy w nowym badaniu..
Związane z: Najbardziej odległe pomysły Stephena Hawkinga na temat czarnych dziur
Wymodelowali dysk akrecyjny czarnej dziury i jej koronę - strefę gazu o niższej gęstości bardzo blisko czarnej dziury - wykorzystując dane przechwycone przez Rossi X-ray Timing Explorer, nieistniejącą już misję satelitarną NASA, która badała czarne dziury i gwiazdy neutronowe. i inne obiekty emitujące promieniowanie rentgenowskie w latach 1995-2012.
„Zazwyczaj badamy światło, które pochodzi z tego gazu” - korony - „i odbija się od tego dysku, który wiruje w kierunku czarnej dziury” - powiedział główny autor badań, Riley Connors, badacz z tytułem doktora fizyki w California Institute of Technology w Cahill Center for Astronomy and Astrophysics w Pasadenie w Kalifornii.
Zwykle zespół bada światło „pochodzące z tej korony i uderzające w dysk, odbijające się, a następnie docierające do naszych teleskopów. To jest coś, co badaliśmy od dawna” - powiedział Connors .
Tym razem jednak część światła odbijającego się od dysku czarnej dziury wydawała się pochodzić z samego dysku, a nie z korony; został następnie przeciągnięty z powrotem w kierunku czarnej dziury, po czym odskoczył.
„To, co odkryliśmy, a co zostało przewidziane w latach siedemdziesiątych, to to, że można było zobaczyć światło wychodzące z dysku wygiętego do samego końca” - powiedział Connors.
Światło z różnych regionów wokół czarnej dziury ma charakterystyczne sygnatury rentgenowskie, które informują naukowców, skąd pochodziło. Kiedy autorzy badania spojrzeli na dane XTE J1550-564, zobaczyli światło, które odbijało się od czarnej dziury, ale miało emisyjne "odciski palców", które nie do końca pasowały do światła pochodzącego z korony, powiedział Connors. Następnie naukowcy zwrócili się do modeli komputerowych, aby wyjaśnić tę anomalię.
Nowe spojrzenie na czarne dziury
Odkrycie to może pomóc naukowcom potwierdzić inne nieuchwytne aspekty czarnych dziur, takie jak szybkość ich wirowania. Naukowcy już rozumieją, jak zachowuje się dysk akrecyjny wokół czarnej dziury. Dodając to bumerangowe światło do swoich modeli komputerowych, astrofizycy mogą następnie obliczyć prędkość obrotu czarnej dziury na podstawie tego, jak dużo światła się ugina i odbija, wyjaśnił Connors..
„To chyba bardziej niezawodny sposób na zmierzenie szybkości wirowania czarnych dziur” - powiedział. „”
Chociaż do tej pory zjawisko to zostało udokumentowane tylko w systemie XTE J1550-564, prawdopodobnie nie jest to jedyna czarna dziura, w której światło wykonuje te niezwykłe wyczyny gimnastyczne, powiedział Connors..
„Zaczynamy przyglądać się danym z innych czarnych dziur; mamy dane z wielu satelitów rentgenowskich dla dziesiątek takich układów w naszej własnej galaktyce” - powiedział. „Uważamy, że powinniśmy to zobaczyć w wielu innych źródłach”.
Odkrycia opublikowano 20 marca w Internecie w The Astrophysical Journal.
- Pokręcona fizyka: 7 oszałamiających odkryć
- Największe odkrycia czarnej dziury w 2019 roku
- 12 najdziwniejszych obiektów we wszechświecie
Pierwotnie opublikowano w dniu .
OFERTA: Zaoszczędź 45% na „Jak to działa” „Wszystko o kosmosie” i „Wszystko o historii”!
Przez ograniczony czas możesz wykupić cyfrową subskrypcję dowolnego z naszych najlepiej sprzedających się czasopism naukowych za jedyne 2,38 USD miesięcznie lub 45% zniżki od ceny standardowej przez pierwsze trzy miesiące. Zobacz ofertę
Zobacz wszystkie komentarze (0)