Επιστήμονες εντόπισαν, για πρώτη φορά, φως πίσω από μια μαύρη τρύπα, επιβεβαιώνοντας σχετική πρόβλεψη στη θεωρία της σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν.
Ο Dan Wilkins, αστροφυσικός του Stanford University, με τους συναδέλφους του παρατήρησαν ακτίνες Χ, που απελευθερώθηκαν από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, στο κέντρο ενός γαλαξία, 800 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη.
Αυτές οι φωτεινές εκλάμψεις δεν είναι ασυνήθιστες, αν και δεν μπορεί να διαφύγει φως από μια μαύρη τρύπα, η τεράστια βαρύτητα γύρω της μπορεί να θερμάνει την ύλη κατά εκατομμύρια βαθμούς. Αυτό μπορεί να απελευθερώσει ραδιοκύματα και ακτίνες Χ. Μερικές φορές, αυτή η υπερθερμασμένη ύλη εκτοξεύεται στο διάστημα με ταχείς πίδακες- μεταξύ άλλων ακτίνες Χ και γάμμα.
Ο Dan Wilkins, όμως, παρατήρησε μικρότερες λάμψεις ακτίνων Χ που εμφανίστηκαν αργότερα, είχαν διαφορετικό χρώμα και προέρχονταν από την άλλη πλευρά της μαύρης τρύπας.
«Οποιοδήποτε φως μπαίνει μέσα σε αυτή τη μαύρη τρύπα δεν βγαίνει έξω, οπότε δεν θα μπορούσαμε να δούμε κάτι πίσω από τη μαύρη τρύπα», δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης και ερευνητής επιστήμονας του Kavli Institute for Particle Astrophysics & Cosmology στο Stanford University και SLAC National Accelerator Laboratory.
Ωστόσο, η παράξενη φύση της μαύρης τρύπας κατέστησε, στην πραγματικότητα, δυνατή την παρατήρηση.
«Ο λόγος που μπορούμε να το δούμε, είναι επειδή αυτή η μαύρη τρύπα διαστρεβλώνει τον χώρο, κάμπτει το φως και συστρέφει τα μαγνητικά πεδία γύρω της», εξήγησε.
«Πριν από 50 χρόνια, όταν αστροφυσικοί άρχισαν να κάνουν εικασίες για το πώς θα μπορούσε να συμπεριφέρεται το μαγνητικό πεδίο κοντά σε μια μαύρη τρύπα, δεν είχαν ιδέα ότι μια μέρα θα είχαμε τις τεχνικές για να το παρατηρήσουμε απευθείας και να δούμε τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν στην πράξη», σημείωσε ο Roger Blandford, συν-συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής Φυσικής του Stanford University.
Η θεωρία του Αϊνστάιν ή αλλιώς η ιδέα πως η βαρύτητα είναι ύλη που καμπυλώνει το χωρόχρονο, εξακολουθεί να ισχύει εδώ και εκατό χρόνια καθώς γίνονται νέες αστρονομικές ανακαλύψεις.
Ορισμένες μαύρες τρύπες έχουν μια κορώνα ή ένα δαχτυλίδι έντονου φωτός που σχηματίζεται γύρω από μια μαύρη τρύπα καθώς εισέρχεται η ύλη σε αυτήν και θερμαίνεται σε ακραίες θερμοκρασίες. Αυτό το φως ακτίνων Χ είναι ένας τρόπος με τον οποίο επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν και να χαρτογραφήσουν τις μαύρες τρύπες.
Ενώ το αέριο πέφτει μέσα σε μια μαύρη τρύπα, μπορεί να θερμανθεί σε εκατομμύρια βαθμούς. Αυτή η ακραία θέρμανση προκαλεί το διαχωρισμό των ηλεκτρονίων από τα άτομα, δημιουργώντας μαγνητικό πλάσμα. Οι ισχυρές βαρυτικές δυνάμεις της μαύρης τρύπας κάνουν το μαγνητικό πεδίο να εκτοξεύεται ψηλά και να στροβιλίζεται μέχρι να σπάσει.
Αυτό δεν διαφέρει από την κορώνα του ήλιου ή την καυτή εξωτερική ατμόσφαιρα. Η επιφάνεια του ήλιου καλύπτεται από μαγνητικά πεδία, τα οποία προκαλούν σχηματισμό βρόχων καθώς αλληλοεπιδρούν με φορτισμένα σωματίδια στην κορώνα του ήλιου. Γι' αυτόν τον λόγο, οι επιστήμονες αναφέρονται στον δακτύλιο γύρω από τις μαύρες τρύπες ως «κορώνα».
«Αυτό το μαγνητικό πεδίο που σπάει κοντά στη μαύρη τρύπα θερμαίνει τα πάντα γύρω της και παράγει ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας, που στη συνέχεια παράγουν τις ακτίνες Χ», εξήγησε ο Dan Wilkins.
Ενώ μελετούσε τις εκλάμψεις ακτίνων Χ, εντόπισε άλλες μικρότερες. Με τους συναδέλφους του συνειδητοποίησαν ότι οι μεγαλύτερες εκλάμψεις ακτίνων Χ αντανακλώνται και «κάμπτονται γύρω από τη μαύρη τρύπα από το πίσω μέρος του δίσκου», επιτρέποντάς τους να δουν την άλλη πλευρά της μαύρης τρύπας.
«Κάνω θεωρητικές προβλέψεις στο πώς εμφανίζονται σε εμάς αυτές οι αντηχήσεις. Τις είχα ήδη δει θεωρητικά, οπότε μόλις τις είδα με το τηλεσκόπιο, μπόρεσα να καταλάβω τη σύνδεση», είπε.
Οι παρατηρήσεις έγιναν με χρήση δύο διαστημικών τηλεσκοπίων ακτίνων Χ: NuSTAR της NASA και το XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας.
Θα χρειαστεί μεγαλύτερη παρατήρηση για να κατανοηθούν αυτές οι κορώνες και το παρατηρητήριο ακτίνων Χ της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας, που ονομάζεται Athena, θα εκτοξευθεί το 2031.
«Έχει πολύ μεγαλύτερο κάτοπτρο από ό,τι είχαμε ποτέ σε τηλεσκόπιο ακτίνων-Χ και θα μας επιτρέψει να έχουμε υψηλότερη ανάλυση σε πολύ μικρότερους χρόνους παρατήρησης. Οπότε η εικόνα που ξεκινάμε να παίρνουμε από στοιχεία, αυτή τη στιγμή, θα γίνει μακράν πιο ξεκάθαρη», σημείωσε ο Dan Wilkins.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε την περασμένη Τετάρτη στο επιστημονικό περιοδικό Nature.
Με πληροφορίες από CNN
