Nova studija otkrila je detaljnu mehaniku načina na koji materija pada u crnu rupu izvan horizonta događaja. Prema Einsteinovoj teoriji gravitacije, postoji točka u kojoj materijal prestaje kružiti i uranja izravno u crnu rupu, a nalazi se iza točke bez povratka. Nedavni rendgenski podaci o aktivnoj crnoj rupi sada potvrđuju postojanje tog "područja poniranja".
Einsteinova teorija predviđala je da će taj konačni pad postojati, ali ovo je prvi put da smo uspjeli pokazati da se to dogodilo. Razmišljajte o tome kao o rijeci koja se pretvara u vodopad - dosad smo gledali u rijeku, ovo je naš prvi pogled na vodopad, kaže teorijski fizičar Andrew Mummery sa Sveučilišta Oxford u Velikoj Britaniji. Istraživanje koje je Mummery proveo sa svojim timom objavljeno je u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Einsteinovo predviđanje
Kako se materija približava crnoj rupi, spiralno se okreće prema unutra, slično vodi koja se vrtloži niz odvod. Ta je analogija toliko prikladna da znanstvenici koriste vodene vrtloge za proučavanje okruženja crnih rupa. Izravno proučavanje crnih rupa izazovno je zbog ekstremnog savijanja prostor-vremena oko njih.
Einsteinov je rad predvidio da materija na određenoj udaljenosti od crne rupe više neće održavati stabilnu kružnu orbitu i umjesto toga će uroniti izravno u nju. Dok se Einsteinova teorija dosljedno održala, otkrivanje tog poniranja sve dosad je bilo nedostižno.
"Tek tada možemo u potpunosti razumjeti gravitacijsku silu"
Mummery i njegovi kolege razvili su numeričke simulacije i modele za prikaz područja poniranja i svjetlosti koju emitira. Zatim su tražili dokaze promatranja koji odgovaraju tim emisijama. Fokusirali su se na crnu rupu u sustavu MAXI J1820+070, udaljenu oko 10.000 svjetlosnih godina od nas. Riječ je o sustavu koji uključuje crnu rupu otprilike 8,5 puta veću od sunčeve mase, uparenu sa zvijezdom pratilicom iz koje crpi materijal, što stvara bljesak rendgenskih zraka.
Znanstvenici su imali pristup visokokvalitetnim podacima s rendgenskih instrumenata NuSTAR i NICER u niskoj Zemljinoj orbiti, posebice iz eksplozije koja se dogodila još 2018. godine. Prethodne studije primijetile su dodatni sjaj u tim opažanjima, neobjašnjen sve dok studija iz 2020. godine nije sugerirala da bi mogao doći iz zone pada. Mummeryjev tim potvrdio je da se taj sjaj podudara s emisijama njihovih simulacija.
Navedeno otkriće potvrđuje postojanje područja poniranja, što nudi novi alat za ispitivanje ekstremnih gravitacijskih polja u blizini horizonta događaja crne rupe. Stvarno je uzbudljivo da postoji puno crnih rupa u galaksiji, a sada imamo moćnu novu tehniku za njihovo korištenje za proučavanje najjačih poznatih gravitacijskih polja, kaže Mummery.
To predstavlja uzbudljiv novi razvoj u proučavanju crnih rupa, što nam omogućuje da istražimo ovo konačno područje oko njih. Tek tada možemo u potpunosti razumjeti gravitacijsku silu. Otkriveno konačno poniranje plazme događa se na samom rubu crne rupe i pokazuje da materija reagira na gravitaciju u svom najjačem mogućem obliku, dodaje Mummery na kraju.
Izvor: Science Alert
