Astrofizycy zbadali czarną dziurę w układzie MAXI J1820+070

Naukowcy obserwując czarną dziurę w układzie podwójnym MAXI J1820+070, znaleźli dowody wskazujące na to, że Albert Einstein miał rację, gdy jego teoria względności przewidywała, w jaki sposób materia, która zbliży się do czarnej dziury, wpada do niej.

Astrofizycy z University of Oxford, Newcastle University, Institute of Astronomy i University of Virginia, w ramach swoich badań, opublikowanych w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, obserwowali materię wpadającą do czarnej dziury w układzie podwójnym MAXI J1820+070.

Wcześniejsze badania wykazały, że materia zbliżająca się zbyt blisko do czarnej dziury była, jak tłumaczą naukowcy, rozrywana z powodu efektu grawitacyjnego: atomy znajdujące się bliżej czarnej dziury są przyciągane mocniej niż te, które znajdują się dalej. Następnie materia tworzyła wokół czarnej dziury pierścień, który nazywamy był dyskiem akrecyjnym.

Ogólna teoria względności Einsteina, jest geometryczną teorią grawitacji opublikowaną przez Alberta Einsteina w 1915 roku i jest aktualnym opisem działania siły grawitacji we współczesnej fizyce.

Teoria Einsteina, jak podkreślają astronomowie, sugerowała, że powinna istnieć granica między takim dyskiem akrecyjnym, a czarną dziurą. Gdy jednak, przekraczałby on tę granicę, wpadałby do środka. Do tej pory nie było wiadomo, czy materia w dysku akrecyjnym wpada do niego płynnie, czy też poprzez nagłe zanurzenie. Ogólna teoria względności sugerowała, że powinno to być nagłe wydarzenie, ale nie wyjaśnia, w jaki sposób możliwe byłoby to do zaobserwowania.

Astrofizycy zbadali układ podwójny oddalony o około 10 tysięcy lat świetlnych za pomocą orbitalnego teleskopu rentgenowskiego NuSTAR. Został on nazwany MAXI J1820+070 i posiada w swoim centrum czarną dziurę, która zwróciła szczególną uwagę naukowców. Aby dowiedzieć się więcej o tym niezwykle gęstym obiekcie, badacze wykorzystali dane z teleskopu do modelowania jej zachowania i wpływu na przestrzeń dookoła.

Jak wskazują naukowcy, symulacje sugerowały, że działała ona zgodnie z oczekiwaniami tylko wtedy, gdy opracowany model pokazywał, że materia, która przekroczyła wewnętrzną granicę, pogrążyła się w czarnej dziurze – potwierdzając przewidywania ogólnej teorii względności. Astrofizycy odkryli również, że powodem, dla którego światło spadającej materii jest możliwe do obserwacji, jest to, że łączy się ono ze światłem z dysku akrecyjnego.

Emil Gołoś