Сенсація

Рентгенівська технологія виявила раніше невідому матерію навколо чорної діри

Нове дослідження першої відкритої чорної діри за допомогою нової технології допомогло вченим отримати нові дані про матерію, яка її оточує.

Вчені, що працюють в міжнародному шведсько-японському проекті, пояснили, як гравітація впливає на форму матерії поблизу чорної діри в подвійній системі Лебідь X-1. Їх виявлення, опубліковані в журналі Nature Astronomy раніше в цьому місяці, можуть допомогти в подальшому розумінні фізики сильної гравітації і еволюції чорних дір і галактик.

Поблизу центру сузір’я Лебедя знаходиться зірка, що обертається навколо першої виявленої людьми чорної діри. Разом вони складають подвійну систему, відому, як Лебідь X-1. Ця чорна діра також є найяскравішим джерелом рентгенівського випромінювання в небі. Однак раніше було невідомо, яка геометрія матерії, що створює таке світіння. Команда дослідників змогла дізнатися це з допомогою нової технології рентгенівської поляриметрії.

Зробити знімок чорної діри дуже складно. З одного боку, на даний момент ці об’єкти неможливо спостерігати через те, що в них не може покинути світло. У той же час, замість того, щоб оглядати безпосередньо саму чорну діру, вчені дивляться на світло, що виходить від матерії, що оточує її. У випадку з Лебідь X-1, ця матерія виходить від зірки, дуже близько обертається довкола чорної діри.

Велика частина світла, яке ми бачимо, на кшталт сонячного, вібрує в багатьох напрямках. Поляризація фільтрує світло так, щоб воно вібрує тільки в одному напрямку. Саме таким чином снігові окуляри дозволяють лижникам краще бачити, коли вони спускаються по горі – фільтр «відсікає» світло, що відбивається від снігу.

«Це така ж ситуація, як і з жорстким рентгенівським випромінюванням навколо чорної діри, – говорить доцент Університету Хіросіми і співавтор дослідження Хіромиіцу Такахаші, – однак, жорстке рентгенівське випромінювання і гамма-промені, які виходять з галузі чорної діри проникають в цей фільтр. Не існує спеціальних «окулярів» для цих променів, так що нам необхідно інший спеціальний засіб для направлення і вимірювання цього світла, яке розсіюється ».

Команді потрібно визначити, звідки виходить світло і як воно розподіляється. Для здійснення обох вимірів вони запустили рентгенівський поляриметр на кулі PoGO + Таким чином, команда змогла отримати дані про те, яка частина жорсткого рентгенівського випромінювання відбивається від аккреціонного диска, і визначити форму матерії.

Дві конкуруючі моделі описують, як може виглядати матерія поблизу чорної діри в подвійній системі, на кшталт Лебідь X-1: «лампова» і розширена. У лампової, корона компактна і знаходиться дуже близько до об’єкта. Фотони згинаються у напрямку до аккреціонного диску, що створює більше відбиваного світла. У розширеній моделі корона більше і розподілена по околицях чорної діри. В цьому випадку світло, що відображається диском, слабкіше.

Так як світло не настільки сильно згинається потужною гравітацією чорної діри, команда прийшла до висновку, що вона підходить під розширену модель корони.

Маючи цю інформацію, дослідники можуть дізнатися більше характеристик чорних дір, ніж було відомо до цього моменту. Один із прикладів – обертання. Ефекти обертання можуть змінювати простір-час навколо чорної діри. Обертання також може надати підказки про еволюцію об’єкта. Чорна діра може сповільнюватися з початку Всесвіту або ж вона може накопичувати матерію і обертатися швидше.

«Чорна діра в Лебедя – одна з багатьох, – каже Такахаші, – ми б хотіли вивчити більше чорних дір за допомогою рентгенівської поляриметрії, на кшталт тих, що знаходяться в центрах галактик. Можливо, ми зможемо краще зрозуміти еволюцію чорних дір, а також еволюцію галактик ».

Джерело: NAKED SCIENCE

Підпишіться на групу «СВІДОК» у Facebook

Більше актуальних новин дивіться в програмі “Свідок” на телеканалі НТН по буднях – 8.30, 12.30, 16.30, 19.00, 23.15, і щосуботи о 19.00.

Loading...
Загрузка...