Črna luknja je od nas oddajala plamen, toda njena intenzivna gravitacija je udarec preusmerila nazaj v našo smer
Leta 1916 je Albert Einstein dokončno obdelal svojo teorijo splošne relativnosti, potovanje, ki se je začelo leta 1905 z njegovimi poskusi uskladitve Newtonovih lastnih teorij gravitacije z zakoni elektromagnetizma. Ko je bila končana, je Einsteinova teorija zagotovila enoten opis gravitacije kot geometrijske lastnosti kozmosa, kjer masivni predmeti spreminjajo ukrivljenost prostor-časa in vplivajo na vse okoli sebe.
Še več, Einsteinove poljske enačbe so napovedale obstoj črnih lukenj, tako masivnih predmetov, da niti svetloba ne more uiti z njihovih površin. GR tudi napoveduje, da bodo črne luknje upognile svetlobo v svoji bližini, učinek, ki ga lahko astronomi uporabijo za opazovanje bolj oddaljenih predmetov. Na podlagi te tehnike je mednarodna skupina znanstvenikov naredila podvig brez primere z opazovanjem svetlobe, ki jo je povzročil rentgenski izbruh. za črno luknjo .
Ekipo je vodil dr. Dan Wilkins, astrofizik z Kavlijev inštitut za astrofiziko delcev in kozmologijo na univerzi Stanford in štipendist NASA Einstein. Pridružili so se mu raziskovalci iz Univerza Saint Mary's v Halifaxu , Nova Škotska; the Inštitut za gravitacijo in kozmos na državni univerzi Pennsylvania in SRON Nizozemski inštitut za vesoljske raziskave .
Diagram, ki prikazuje, kako bo zaradi ekstremne gravitacije črne luknje odmevi rentgenskih žarkov vidni z njene oddaljene strani. Zasluge: ESA
Uporaba ESA-jev XMM-Newton in NASA NuSTAR Wilkins in njegova ekipa sta s pomočjo vesoljskih teleskopov opazovala svetle rentgenske žarke, ki prihajajo iz okolice supermasivne črne luknje (SMBH), ki se nahaja v središču I Zwicky 1 – spiralne galaksije, ki je od Zemlje oddaljena 1800 svetlobnih let. Astronomi niso pričakovali, da bodo tega videli, toda zaradi izjemne gravitacije SMBH (ki prihaja iz 10 milijonov sončnih mas) so bili izbruhi za njim vidni za XMM-Newton in NuSTAR.
Odkritje je bilo narejeno med raziskavo, ki je bila zasnovana, da bi izvedeli več o svetli in skrivnostni rentgenski svetlobi, ki obdaja obzorje dogodkov črne luknje. Ta 'korona' (kot je dobila vzdevek) naj bi bila posledica plina, ki nenehno pada v črno luknjo in okrog nje tvori vrteči se disk. Ko se obroč pospeši skoraj do svetlobne hitrosti, se segreje na milijone stopinj in ustvari magnetna polja, ki se zvijejo v vozle.
Sčasoma se ta polja zasukajo do te mere, da zaskočijo in sprostijo vso energijo, ki so jo shranili v sebi. Ta energija se nato prenese na materijo v okoliškem disku, ki proizvaja 'korono' visokoenergijskih rentgenskih elektronov. Rentgenski žarki so bili Wilkinsu in njegovi ekipi najprej vidni kot svetlobni odmevi, ki so se odbijali od padajočih plinskih delcev, ki so se nabirali na površino črne luknje.
V tem primeru je bil opaženi rentgenski žarek tako močan, da je nekaj rentgenskih žarkov zasijalo navzdol na disk plina, ki je padel v črno luknjo. Ko so se bliskavice umirile, so teleskopi zaznali šibkejše bliske, ki so bili odmevi bliskavic, ki so se odbijali od plina za črno luknjo. Intenzivna gravitacija črne luknje je ukrivila svetlobo teh bliskavic in postala vidna teleskopom, čeprav z rahlo zamudo.
ESA-jev observatorij XMM-Newton je bil ustanovljen leta 1999 za preučevanje medzvezdnih virov rentgenskih žarkov. Zasluge: ESA
Ekipa je lahko ugotovila, od kod prihajajo rentgenski bliski na podlagi specifičnih 'barv' svetlobe (njihove specifične valovne dolžine), ki so jih oddajali. Barve rentgenskih žarkov, ki so prišli z oddaljene strani črne luknje, so bile nekoliko spremenjene zaradi ekstremnega gravitacijskega okolja. Če k temu dodamo, da se rentgenski odmevi vidijo ob različnih časih, odvisno od tega, od kod so se odbili, vsebujejo veliko informacij o tem, kaj se dogaja okoli črne luknje.
Posledično so ta opazovanja potrdila ne le vedenje, ki ga je napovedala splošna relativnost, temveč so ekipi omogočili tudi, da prvič preuči procese, ki se odvijajo za črno luknjo. Wilkins in njegova ekipa želita v bližnji prihodnosti s to tehniko ustvariti 3D zemljevid okolice črne luknje in raziskati druge skrivnosti črne luknje. Wilkins in njegovi kolegi želijo na primer rešiti skrivnost, kako je korona povzročila tako svetle rentgenske žarke.
Te misije se bodo še naprej zanašale na vesoljski teleskop XMM-Newton, pa tudi na rentgenski observatorij naslednje generacije, ki ga predlaga ESA, znan kot Napredni teleskop za visokoenergijsko astrofiziko (ATENA). Ti in drugi vesoljski teleskopi, ki naj bi bili izstreljeni v prihodnjih letih, obljubljajo, da bodo razkrili veliko več o delih vesolja, ki jih ne vidimo, in osvetlili številne skrivnosti.