Черная дыра вызывает «покачивание» материи в своих окрестностях

(#Астрономия@science_newworld)

Черная дыра вызывает «покачивание» материи в своих окрестностях
Европейская орбитальная космическая рентгеновская обсерватория XMM-Newton подтвердила существование «гравитационного вихря» вокруг черной дыры. Это открытие, дополненное результатами наблюдений при помощи космического телескопа НАСА Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR), разрешает загадку, стоявшую перед астрономами на протяжении более чем 30 лет, и позволит описывать поведение материи в непосредственной близости от черной дыры. Кроме того, эта работа может открыть возможность дальнейших проверок универсальности Общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна.

В 1980-е гг. было обнаружено, что рентгеновские лучи, идущие со стороны черных дыр звездных масс, расположенных в нашей галактике, демонстрируют эффект «мерцания». Это явление получило название Квазипериодических осцилляций (Quasi Periodic Oscillation, QPO). В 1990-е гг. астрономы предположили связь между QPO и гравитационным эффектом, предсказываемым в рамках ОТО Эйнштейна и состоящим в том, что вокруг вращающегося объекта создается своего рода «гравитационный вихрь», вызывающий прецессию оси орбит объектов, движущихся вокруг массивного вращающегося объекта. Но как доказать эту связь?

В новом исследовании команда ученых во главе с Адамом Инграмом из Амстердамского университета, Нидерланды, предложила оригинальный метод доказательства существования такой зависимости. Суть метода кратко состоит в следующем. Известно, что рентгеновское излучение в окрестностях черной дыры рассеивается различными атомами, в том числе атомами железа, что находит отражение в спектрах излучения, идущего со стороны черной дыры, в которых появляются четкие эмиссионные спектральные линии, соответствующие атомам различных элементов Периодической таблицы. Кроме того, известно, что для материи вращающегося аккреционного диска вокруг черной дыры наблюдается эффект Допплера, состоящий в том, что эмиссионные линии атомов диска, удаляющихся от наблюдателя, смещаются в длинноволновую часть спектра, а приближающихся к наблюдателю – в коротковолновую. Суть предложенного командой Инграма метода состоит в том, что прецессия оси внутренней части аккреционного диска черной дыры вызывает преимущественное освещение рентгеновскими лучами попеременно то одной, то другой стороны аккреционного диска, в которых материя соответственно приближается к нам или удаляется от нас. Поэтому в случае наличия доказываемой связи должно наблюдаться смещение спектральных линий железа попеременно то в одну, то в другую сторону, указывают ученые. Наблюдения, проведенные при помощи рентгеновских обсерваторий НАСА и ЕКА позволили авторам статьи подтвердить свою гипотезу и, таким образом, доказать связь между QPO и гравитационным эффектом, предсказываемым в рамках ОТО Эйнштейна.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *