Nukleární spektroskopický dalekohled NASA (NuSTAR) zachytil velkolepou událost: gravitace superhmotné černé díry tahající se v blízkosti rentgenového světla.
Během pouhých několika dní koruna - mrak částic pohybujících se blízko rychlosti světla - padl směrem k černé díře. Pozorování jsou mocným testem Einsteinovy teorie obecné relativity, která říká, že gravitace může ohýbat časoprostor, látku, která formuje náš vesmír, a světlo, které jím prochází.
"Koruna se nedávno zhroutila směrem k černé díře, což mělo za následek, že intenzivní gravitace černé díry přitáhla veškeré světlo dolů na okolní disk, kde se materiál točí dovnitř," řekl spoluautor Michael Parker z Astronomického ústavu v Cambridge ve Spojených státech. Kingdom, v tiskové zprávě.
Supermasivní černá díra, známá jako Markarian 335, je asi 324 miliónů světelných let od Země ve směru souhvězdí Pegasus. Takový extrémní systém vytlačí asi 10 milionůkrát větší množství našeho Slunce do oblasti, která je 30krát větší než průměr Slunce. Otáčí se tak rychle, že se s ním táhne prostor a čas.
Satelit NASA Swift sleduje Mrk 335 let a nedávno zaznamenal dramatickou změnu v rentgenovém jasu. NuSTAR byl tedy přesměrován, aby se znovu podíval na systém.
Společnost NuSTAR shromažďuje rentgenové paprsky z černých děr a umírajících hvězd za poslední dva roky. Jeho specialitou je analýza vysokoenergetických rentgenových paprsků v rozsahu 3 až 79 kiloelectron voltů. Pozorování v nízkoenergetickém rentgenovém světle ukazují černou díru zakrytou oblaky plynu a prachu. Ale NuSTAR se může podrobně podívat na to, co se děje v blízkosti horizontu události, oblasti kolem formy černé díry, která již nemůže uniknout gravitaci.
Konkrétně je NuSTAR schopen vidět přímé světlo korony a její odražené světlo z akrečního disku. V tomto případě je však světlo rozmazané kombinací několika faktorů. Za prvé, dopplerovský posun ovlivňuje rotující disk. Na straně, která se od nás točí, je světlo posunuto na červenější vlnové délky (a tudíž nižší energii), zatímco na straně točí se směrem k nám, světlo je posunuto na modřejší vlnové délky (a tedy vyšší energii). Druhý efekt souvisí s obrovskou rychlostí rotující černé díry. A konečný efekt je z gravitace černé díry, která přitahuje světlo a způsobuje ztrátu energie.
Všechny tyto faktory způsobují rozmazání světla.
Je zajímavé, že pozorování NuSTAR také odhalilo, že sevření gravitace černé díry přitáhlo koronové světlo na vnitřní část akrečního disku a lépe ho osvětlilo. NASA vysvětluje, že jako by někdo osvětlil baterku pro astronomy, měnící se korona osvětlila přesnou oblast, kterou chtěli studovat.
"Stále ještě nechápeme, jak přesně se vyrábí korona nebo proč mění svůj tvar, ale vidíme, jak osvětluje materiál kolem černé díry, což nám umožňuje studovat regiony tak blízko v tom efektu, který popisuje Einsteinova teorie obecné relativity" stát se prominentním, “řekla hlavní vyšetřovatelka NuSTAR Fiona Harrisonová z Kalifornského technologického institutu. "Bezkonkurenční schopnost společnosti NuSTAR pozorovat tuto a podobné události nám umožňuje studovat nejextrémnější účinky ohýbání světla obecné relativity."
Nová data pravděpodobně osvětlí tyto záhadné korony, kde jsou fyzikální zákony tlačeny na jejich hranici.
Článek byl publikován v měsíčních oznámeních Královské astronomické společnosti a je k dispozici online.
