Астрофизики из Стэнфордского университета сообщили о факте первого обнаружения света, прибывающего из области пространства, расположенной непосредственно за черной дырой, что является прямым подтверждением одного из прогнозов общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Во время наблюдений за окрестностями одной из черных дыр ученые зарегистрировали ряд ярких вспышек рентгеновского излучения, появление которых было ожидаемыми событиями. Но, неожиданно для ученых, телескопы произвели записи дополнительных рентгеновских вспышек, которые имели меньшую яркость и сильно отличались по спектру от вспышек «на переднем плане».
Ученые предположили, что наблюдаемое ими явление является рентгеновскими лучами, отраженными каким-то способами из области пространства, находящегося непосредственно за черной дырой. Однако, свет, попавший в черную дыру, уже не может выйти обратно наружу, и мы не должны видеть ничего, находящегося за черной дырой. Но, сильнейшая гравитация и магнитные поля вокруг черной дыры создают вокруг нее искажения пространственно-временного континуума, которые действуют наподобие световодов, по которым свет, преломляясь, огибает горизонт событий черной дыры.
Описанный выше сценарий является одним из предсказаний общей теории относительности Эйнштейна, которое еще никогда не было подтверждено экспериментально или путем астрономических наблюдений. Более того, регистрация света «из-за черной дыры» не была целью данных исследований, которые просто хотели узнать больше об одной из таинственных особенностей некоторых черных дыр, называемых термином «Корона».
Известно, что материя, попадающая в гравитационную ловушку сверхмассивной черной дыры, является основой самых ярких источников света во Вселенной — квазаров. При соблюдении некоторых условий этот свет формирует вокруг черной дыры ее корону, состоящую из перегретой до миллионов градусов плазмы. Большая часть излучаемого короной света находится в рентгеновской части спектра, а заключенные в этом свете данные позволяют не только установить точное местоположение самой черной дыры, но и измерить некоторые из ее основных параметров.
При температуре в миллионы градусов атомы теряют все свои электроны, формируя перемагниченную плазму. Из-за особенностей окружающей среды и воздействия сил гравитации возникающее магнитное поле изгибается и формирует высокую вращающуюся дугу, которая распадается и затем формируется заново ближе к горизонту событий черной дыры. Образующиеся при этом излишки энергии магнитного поля нагревают окружающую материю, производя высокоэнергетические электроны, являющиеся источником рентгеновского излучения.
Естественно, что процессы, приводящие к формированию короны у черных дыр, на самом деле намного более сложны, чем описано выше. И ученые пытаются выяснить все тонкости происходящего, используя все доступные им космические и наземные рентгеновские инструменты, в состав которых скоро войдет новая обсерватория Athena Европейского космического агентства.
Источник:
