Материя падает в черную дыру, но куда она уходит? Ученые используют теорию Эйнштейна, чтобы выяснить это

Ученые с факультета физики Оксфордского университета подтвердили ключевое предсказание теории гравитации Эйнштейна.

Их исследование опубликовано в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического обществаПредоставляет первое наблюдательное свидетельство существования «затонувшей зоны» вокруг черных дыр. В этом регионе наблюдаются одни из самых сильных гравитационных сил, известных в галактике.

Оксфордские исследователи использовали рентгеновские данные телескопов НАСА NuSTAR и NICER для изучения меньших черных дыр, относительно близких к Земле. Исследование под названием «Продолжающееся излучение изнутри погружающейся области дисков черных дыр» представляет собой крупный прогресс в понимании черных дыр. Позже в этом году другая команда из Оксфордского университета планирует снять первые фильмы о более крупных и далеких черных дырах в рамках европейской инициативы стоимостью в несколько миллионов евро.

Теория Эйнштейна предсказывает, что вблизи черной дыры частицы не могут поддерживать стабильные круговые орбиты. Вместо этого они мчатся к черной дыре почти со скоростью света, создавая так называемую зону субдукции. Команда Оксфорда теперь подробно изучила этот регион, используя рентгеновские данные, чтобы лучше понять действующие гравитационные силы.

«Это первый взгляд на то, как плазма, отделившаяся от внешнего края звезды, подвергается окончательному падению в центр черной дыры — процесс, который происходит в системе на расстоянии около 10 000 световых лет от нас». Доктор Эндрю Маммери сказалИз кафедры физики, которая руководила исследованием. «Что действительно интересно, так это то, что в галактике много черных дыр, и теперь у нас есть новая мощная техника, которую можно использовать для изучения самых сильных известных гравитационных полей».

Доктор Маммери добавил: «Эйнштейн предсказал это последнее падение, но мы первые, кто его показал. Это похоже на то, как река впервые превращается в водопад. Мы думаем, что это захватывающее развитие в исследованиях черных дыр, позволяющее нам исследовать это.» Эта последняя область находится вокруг них. Только поняв эту последнюю каплю, мы сможем полностью понять силу гравитации.

Астрофизики уже давно изучают диски материала, вращающиеся вокруг черных дыр, чтобы понять, что происходит вблизи их поверхности. Зона приземления — последняя зона, где спуск в черную дыру неизбежен. Было много споров о том, можно ли открыть эту область. Команда Оксфорда потратила годы на разработку моделей, и их исследование подтверждает свое открытие с использованием рентгеновских телескопов и данных Международной космической станции.

Хотя это исследование было сосредоточено на небольших, околоземных черных дырах, другая группа из физического факультета Оксфордского университета участвует в европейских усилиях по созданию Африканского миллиметрового телескопа. Этот новый телескоп, на строительство которого было профинансировано более 10 миллионов евро, предназначен для получения прямых изображений черных дыр. Проект также будут поддерживать несколько аспирантов по астрофизике из Университета Намибии, тесно сотрудничающих с физическим факультетом Оксфордского университета. Ожидается, что новый телескоп сможет делать снимки и изображать большие черные дыры в центре нашей галактики и за ее пределами.