Ученые: Эйнштейн был прав

Космические телескопы зафиксировали чрезвычайно яркие вспышки рентгеновского света.

Впервые в истории астрономы обнаружили свет, поступающий из-за черной дыры.

Статья об этом 28 июля была опубликована в научном журнале Nature, а выводы приводит Европейское космическое агентство.

Так, используя космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR, международная группа ученых во главе с Дэном Уилкинсом из Стэндфордского университета в США зафиксировала чрезвычайно яркие вспышки рентгеновского света, окружавшие черную дыру.

Рентгеновские вспышки отражал газ, попадающий в дыру, а когда их активность спала, телескопы уловили слабые вспышки, которые были эхом отражавшихся от газа за черной дырой.

«Эта огромная черная дыра в 10 миллионов раз массивнее, чем наше Солнце и расположена в центре соседней спиральной галактики I Zwicky 1 на расстоянии 800 миллионов световых лет от Земли. Астрономы не ожидали увидеть что-то, приходящее с другой стороны черной дыры, поскольку свет не может вырваться из нее. Но из-за необычайной силы притяжения дыры, деформирующей пространство вокруг, световое эхо обогнуло дыру, сделавшись видимыми для XMM и NuSTAR», - отмечает Агентство.

В первую очередь ученые стремились исследовать таинственную «корону» черной дыры, являющуюся источником яркого рентгеновского света. Астрономы считают, что так называемая корона появляется благодаря газу, который непрерывно попадает в дыру и образует вокруг нее вращающийся диск - как вода, когда сливается в водосток.

Этот газовый диск нагревается до миллионов градусов и генерирует магнитные поля, свивающиеся в узлы от вращения черной дыры. В конце концов магнитное поле замыкается, выделяя энергию, хранящуюся в нем. Он нагревает все вокруг и создает корону из высокоэнергетических электронов, которые производят рентгеновский свет.

Рентгеновская вспышка в I Zwicky 1 была настолько яркой, что часть рентгеновских лучей попала на диск газа, двигающийся к черной дыре. Рентгеновские лучи, отражающиеся от газа за черной дырой, огибали ее, поэтому те меньшие вспышки попали к телескопам с опозданием.

«Эти наблюдения соответствуют предположениям Альберта Эйнштейна о том, как сила притяжения огибает свет вокруг черных дыр, - описанным в его общей теории относительности», - сообщает Европейское космическое агентство.

Ученые также отмечают, что эхо рентгеновского излучения имеет разные «цвета», которые меняются, а также зависят от того, с какого диска они отбились. Благодаря этому исследователи могут получить немало информации о том, что происходит вокруг черной дыры. Астрономы хотят использовать это для создания 3D-карты окружения черной дыры.

Еще одна загадка, которую следует раскрыть в будущих исследованиях, это то, как корона черной дыры производит такие яркие вспышки рентгеновских лучей. Ученые продолжат исследовать корону с помощью телескопа XMM-Newton и рентгеновской обсерватории Athena (Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics) - ее готовится создать Европейское космическое агентство.

Что такое черная дыра

Черной дырой называют область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть ее не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света, в том числе и частицы самого света.

Граница этой области называется горизонтом событий.

Теоретическая возможность существования таких областей пространства-времени вытекала из некоторых точных решений уравнений Альберта Эйнштейна, первое из которых было получено немецким физиком и астрономом Карлом Шварцшильдом в 1915 году. Вопрос о реальном существовании черных дыр тесно связан с тем, насколько правдива теория гравитации, из которой вытекает их существование. В современной физике стандартной теорией гравитации, лучше всего подтвержденной экспериментально, является общая теория относительности.

10 апреля 2019 года сверхмассивную черную дыру впервые удалось сфотографировать. Зафиксированный объект расположен в центре галактики Messier 87 на расстоянии 54 млн световых лет от Земли.