Ядерно-спектроскопический телескоп НАСА (NuSTAR) запечатлел захватывающее событие: гравитационная гравитация сверхмассивной черной дыры, воздействующая на близкий рентгеновский свет.
Всего за несколько дней корона - облако частиц, движущихся со скоростью света - упала к черной дыре. Наблюдения являются мощным тестом теории общей теории относительности Эйнштейна, которая говорит, что гравитация может изгибать пространство-время, ткань, которая формирует нашу вселенную, и свет, который проходит через нее.
«Корона недавно рухнула в сторону черной дыры, в результате чего интенсивная гравитация черной дыры притянула весь свет к окружающему его диску, где материал движется по спирали внутрь», - сказал соавтор Майкл Паркер из Института астрономии в Кембридже, США. Королевство, в пресс-релизе.
Сверхмассивная черная дыра, известная как Markarian 335, находится на расстоянии около 324 миллионов световых лет от Земли в направлении созвездия Пегаса. Такая экстремальная система сжимает примерно в 10 миллионов раз больше массы нашего Солнца в область, в 30 раз превышающую диаметр Солнца. Он вращается так быстро, что пространство и время тянутся вокруг него.
Спутник НАСА Swift наблюдал за Mrk 335 в течение многих лет, недавно отметив резкое изменение яркости рентгеновского излучения. Поэтому NuSTAR был перенаправлен, чтобы еще раз взглянуть на систему.
Последние два года NuSTAR собирает рентгеновские лучи от черных дыр и умирающих звезд. Его специальность - анализ высокоэнергетических рентгеновских лучей в диапазоне от 3 до 79 килоэлектронвольт. Наблюдения в рентгеновском свете с более низкой энергией показывают черную дыру, скрытую облаками газа и пыли. Но NuSTAR может детально взглянуть на то, что происходит рядом с горизонтом событий, в области вокруг черной дыры, свет которой больше не может ускользнуть от гравитации.
В частности, NuSTAR способен видеть прямой свет короны и ее отраженный свет от аккреционного диска. Но в этом случае свет размыт из-за сочетания нескольких факторов. Во-первых, доплеровский сдвиг влияет на вращающийся диск. На стороне, вращающейся вдали от нас, свет смещается на более красную длину волны (и, следовательно, на более низкую энергию), тогда как на стороне, вращающейся в сторону нас, свет смещается на голубые длины волны (и, следовательно, на более высокую энергию). Второй эффект связан с огромными скоростями вращающейся черной дыры. И последний эффект от гравитации черной дыры, которая притягивает свет, заставляя его терять энергию.
Все эти факторы вызывают размытие света.
Интересно, что наблюдения NuSTAR также показали, что сила тяжести черной дыры притягивала свет короны к внутренней части аккреционного диска, улучшая его освещение. НАСА объясняет, что, как будто кто-то зажег фонарик для астрономов, смещающаяся корона осветила ту область, которую они хотели изучить.
«Мы до сих пор не понимаем, как именно создается корона или почему она меняет свою форму, но мы видим, что она освещает материал вокруг черной дыры, что позволяет нам изучать области настолько близко в тех эффектах, которые описаны в теории общей теории относительности Эйнштейна. стать известным », - сказала главный исследователь NuSTAR Фиона Харрисон из Калифорнийского технологического института. «Беспрецедентная способность NuSTAR наблюдать за этим и подобными событиями позволяет нам изучать самые экстремальные изгибающие эффекты общей теории относительности».
Новые данные, вероятно, пролят свет на эти загадочные короны, где законы физики доведены до предела.
Статья была опубликована в ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества и доступна в Интернете.
