Arcul de telescop spectroscopic (NuSTAR) de la NASA a surprins un eveniment spectaculos: o gravitate a unei găuri negre super-masive atrage gravitația de raze X din apropiere.
În doar câteva zile, corona - un nor de particule care călătorește aproape de viteza luminii - a căzut spre gaura neagră. Observațiile sunt un test puternic al teoriei relativității generale a lui Einstein, care spune că gravitația poate îndoi spațiul în timp, țesătura care modelează universul nostru și lumina care circulă prin el.
„Corona s-a prăbușit recent spre gaura neagră, cu rezultatul că gravitatea intensă a găurii negre a scos toată lumina pe discul său înconjurător, unde materialul este în spirală spre interior”, a declarat coautorul Michael Parker de la Institutul de Astronomie din Cambridge, United Kingdom, într-un comunicat de presă.
Gaura neagră supermasivă, cunoscută sub numele de Markarian 335, se află la aproximativ 324 de milioane de ani-lumină de Pământ în direcția constelației Pegasus. Un astfel de sistem extrem stoarce de aproximativ 10 milioane de ori masa Soarelui nostru într-o regiune de doar 30 de ori diametrul Soarelui. Se învârte atât de repede încât spațiul și timpul sunt târâte cu el.
Satelitul Swift al NASA l-a monitorizat pe Mrk 335 ani de zile, observând recent o schimbare dramatică a luminozității sale cu raze X. Așadar, NuSTAR a fost redirecționat pentru a arunca o a doua privire asupra sistemului.
NuSTAR colectează razele X din găurile negre și stelele pe moarte în ultimii doi ani. Specialitatea sa este analizarea razelor X cu energie mare, în intervalul de 3 până la 79 kiloelectron volți. Observațiile din lumina cu raze X cu energie mai mică arată o gaură neagră închisă de nori de gaz și praf. Dar NuSTAR poate arunca o privire detaliată a ceea ce se întâmplă în apropierea orizontului evenimentului, regiunea din jurul unei forme de gaură neagră, care lumina nu mai poate scăpa de înțelegerea gravitației.
Mai exact, NuSTAR este capabil să vadă lumina directă a coronei și lumina reflectată de pe discul de acumulare. Dar, în acest caz, lumina este estompată datorită combinației câtorva factori. În primul rând, schimbarea doppler afectează discul de filare. Pe partea care se învârte departe de noi, lumina este deplasată la lungimi de undă mai roșii (și, prin urmare, energie mai mică), în timp ce pe partea care se învârte spre noi, lumina este schimbată la lungimi de undă mai închise (și, prin urmare, la energie mai mare). Un al doilea efect are legătură cu vitezele enorme ale găurii negre de filare. Și un efect final este din gravitatea găurii negre, care atrage lumina, determinând pierderea de energie.
Toți acești factori fac ca lumina să piardă.
În mod intrigant, observațiile NuSTAR au dezvăluit, de asemenea, că apucarea gravitației găurii negre a atras lumina coronei pe porțiunea interioară a discului de acreție, il luminând mai bine. NASA explică că, de parcă cineva ar fi strălucit o lanternă pentru astronomi, corona schimbătoare a luminat regiunea precisă pe care doreau să o studieze.
„Încă nu înțelegem exact cum se produce corona sau de ce își schimbă forma, dar îl vedem luminând material în jurul găurii negre, permițându-ne să studiem regiunile atât de aproape în efectele descrise de teoria relativității generale a lui Einstein. devin proeminenți ”, a declarat investigatoarea principală NuSTAR, Fiona Harrison, a Institutului de Tehnologie din California. „Capacitatea fără precedent a NuSTAR de a observa aceste evenimente și similare ne permite să studiem cele mai extreme efecte de încovoiere a luminii ale relativității generale.”
Noile date vor arunca lumină asupra acestor coronoane misterioase, în care legile fizicii sunt împinse la limita lor.
Articolul a fost publicat în Avizele lunare ale Royal Astronomical Society și este disponibil online.
