Οι μαύρες τρύπες κάμπτουν το φως προς τα πίσω, αλλά όχι όλο!

Εχετε σίγουρα ακούσει ότι τίποτα δεν ξεφεύγει από τη βαρυτική δύναμη μιας μαύρης τρύπας, ούτε καν το φως. Αυτό πράγματι συμβαίνει στην άμεση γειτνίαση με μια μαύρη τρύπα, αλλά λίγο πιο μακριά, το φως από τους δίσκους του υλικού που στροβιλίζονται γύρω από μερικές μαύρες οπές μπορεί να διαφύγει. Στην πραγματικότητα, αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι μαύρες τρύπες φαίνονται εξαιρετικά λαμπερές στο φάσμα των ακτίνων Χ.

Μια νέα μελέτη που έγινε αποδεκτή για δημοσίευση στο The Astrophysical Journal δίνει νέα στοιχεία βάση των οποίων ακόμα και στις περιοχές του δίσκου που το φως μπορεί να διαφύγει, στην πραγματικότητα μόνο ένα μέρος του τα καταφέρνει. Ένα μέρος της ακτινοβολίας υποκύπτει στην τερατώδη έλξη της μαύρης τρύπας, ενώ ένα άλλο ποσοστό, γυρίζει προς τα πίσω, αναπηδά στο δίσκο και τελικά διαφεύγει κάνοντάς τον ορατό στο φάσμα των ακτίνων Χ.

«Παρατηρήσαμε ότι μέρος του φωτός προέρχεται από πολύ κοντά από τη μαύρη τρύπα και προσπαθεί να ξεφύγει, αλλά αντί αυτού τραβιέται προς τα πίσω από τη μαύρη τρύπα σαν μπούμερανγκ», λέει ο Riley Connors, κύριος συγγραφέας της νέας μελέτης και μεταδιδακτορικός μελετητής στο Caltech. «Αυτό είναι κάτι που προβλεπόταν από την δεκαετία του 1970, αλλά μέχρι τώρα δεν είχε αποδειχθεί».

Τα νέα ευρήματα έγιναν δυνατά χάρη στις αρχειακές παρατηρήσεις από την αποστολή Rossi X-ray Timing Explorer της NASA, η οποία έπαψε την λειτουργία της το 2012. Οι ερευνητές εξέτασαν ειδικά μια μαύρη τρύπα που περιστρέφεται γύρω από ένα λαμπρό αστέρι, το ζεύγος που ονομάζεται XTE J1550-564. Η μαύρη τρύπα τροφοδοτείται από αυτό το αστέρι, τραβώντας το υλικό του σε μια επίπεδη δομή γύρω της, που ονομάζεται δίσκος προσαύξησης. Εξετάζοντας προσεκτικά την ακτινοβολία των ακτίνων Χ που προέρχεται από το δίσκο φαίνεται ότι το φως στρέφεται προς τη μαύρη τρύπα, αλλά η ομάδα βρήκε στοιχεία που δείχνουν ότι κατά την επιστροφή του προς το δίσκο ένα μέρος αντανακλάται σ’ αυτόν.

«Ο δίσκος ουσιαστικά φωτίζεται», λέει ο συντάκτης Javier Garcia, ερευνητής βοηθός καθηγητής φυσικής στο Caltech. «Οι θεωρητικοί είχαν προβλέψει τι κλάσμα του φωτός θα στραφεί πίσω στο δίσκο, και τώρα, για πρώτη φορά, έχουμε επιβεβαιώσει αυτές τις προβλέψεις».

Οι επιστήμονες λένε ότι τα νέα αποτελέσματα προσφέρουν μια άλλη έμμεση επιβεβαίωση της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Albert Einstein και επίσης θα βοηθήσουν στις μετρήσεις της περιστροφής των μαύρων τρυπών, κάτι που είναι ακόμα ελάχιστα κατανοητό.

«Δεδομένου ότι οι μαύρες τρύπες μπορούν να περιστρέφονται πολύ γρήγορα, όχι μόνο κάμπτουν το φως αλλά το στροβιλίζουν γύρω τους» λέει ο Connors. «Αυτές οι πρόσφατες παρατηρήσεις είναι ένα άλλο κομμάτι στο παζλ της προσπάθειας να καταλάβουμε πόσο γρήγορα περιστρέφονται οι μαύρες τρύπες».

Η νέα μελέτη έχει τίτλο «Evidence for Returning Disk Radiation in the Black Hole X-ray Binary XTEJ1550-564».

ΠΗΓΗ: https://phys.org

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Ο δίσκος προσαύξησης γύρω από μία μαύρη τρύπα, στα μικροκύματα και σε ακτίνες Χ. Credit: ESO/WFI (visible); MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. (microwave); NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al. (X-ray). (CC BY 2.0).

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Έκρηξη μαύρης τρύπας: η ισχυρότερη που έχει εντοπισθεί!