Nasina jedrska spektroskopska teleskopska naprava (NuSTAR) je zajela spektakularen dogodek: gravitacija supermasivne črne luknje vleče na bližnjo rentgensko svetlobo.
V samo nekaj dneh je korona - oblak delcev, ki potuje s hitrostjo svetlobe - padla proti črni luknji. Opazovanja so močan test Einsteinove teorije splošne relativnosti, ki pravi, da gravitacija lahko upogne prostor-čas, tkanino, ki oblikuje naše vesolje, in svetlobo, ki potuje skozi njega.
"Korona je pred kratkim propadla proti črni luknji, zaradi česar je intenzivna gravitacija črne luknje potegnila vso svetlobo navzdol na njen okoliški disk, kjer se material vrti navznoter," je dejal soavtor Michael Parker z Inštituta za astronomijo v Cambridgeu, United Kraljevina, v sporočilu za javnost.
Supermasivna črna luknja, znana kot Markarian 335, je od Zemlje oddaljena približno 324 milijonov svetlobnih let v smeri ozvezdja Pegasus. Tak ekstremni sistem stisne približno 10 milijonov krat maso našega Sonca v regijo le 30-krat večji od premera Sonca. Vrti se tako hitro, da se z njo vlečeta prostor in čas.
Nasin satelit Swift je že leta spremljal Mrk 335, nedavno pa opazil dramatično spremembo njegove svetlosti rentgenskih žarkov. Torej je bil NuSTAR preusmerjen, da bi še enkrat pogledal sistem.
NuSTAR zadnje dve leti zbira rentgenske žarke iz črnih lukenj in umirajočih zvezd. Njegova posebnost je analiza visokoenergijskih rentgenskih žarkov v območju od 3 do 79 kiloelektronskih voltov. Opazovanja pri nizkoenergijski rentgenski svetlobi kažejo črno luknjo, ki jo zakrivajo oblaki plina in prahu. Toda NuSTAR lahko podrobno pogleda, kaj se dogaja blizu obzorja dogodka, območje okoli črne luknje, ki svetlobi ne more več uiti gravitacijskega dojemanja.
NuSTAR lahko natančno vidi koronovo direktno svetlobo in njeno odsevano svetlobo iz diskrecijskega diska. Toda v tem primeru je svetloba zamegljena zaradi kombinacije nekaj dejavnikov. Prvič, dopplerjev premik vpliva na predenje diska. Na strani, ki se vrti stran od nas, se svetloba premakne na bolj rdeče valovne dolžine (in s tem na nižjo energijo), medtem ko se na strani, ki se vrti proti nam, svetloba premakne na bolj modre valovne dolžine (in s tem na višjo energijo). Drugi učinek je povezan z ogromnimi hitrostmi vrteče se črne luknje. In končni učinek je posledica gravitacije črne luknje, ki vleče na svetlobo, zaradi česar izgublja energijo.
Vsi ti dejavniki povzročijo, da se svetloba razmaže.
Zanimivo je, da so opažanja NuSTAR razkrila tudi, da oprijem gravitacije črne luknje povleče svetlobo korone na notranji del akumulacijskega diska in jo bolje osvetli. NASA pojasnjuje, da bi, kot da bi nekdo prižgal svetilko astronomom, premikajoča se korona osvetlila natančno območje, ki ga želijo preučiti.
"Še vedno ne razumemo natančno, kako nastaja korona ali zakaj spreminja svojo obliko, vendar vidimo, da razsvetljuje material okoli črne luknje, kar nam omogoča, da preučimo regije tako blizu, kot je opisal Einsteinova teorija splošne relativnosti postali pomembni, "je dejala glavna raziskovalka NuSTAR Fiona Harrison s kalifornijskega tehnološkega inštituta. "Nustorova sposobnost, da opazuje to in podobne dogodke, nam omogoča, da preučimo najbolj skrajne svetlobne upogibe splošne relativnosti."
Novi podatki bodo verjetno osvetlili te skrivnostne korone, kjer so zakoni fizike potisnjeni do svoje meje.
Članek je bil objavljen v mesečnih obvestilih Royal Astronomical Society in je na voljo na spletu.
