Για δεκαετίες, οι επιστήμονες είχαν υποψιαστεί ότι κάποιο φως που διαφεύγει γύρω από τις μεγάλες μαύρες τρύπες σχεδόν δεν το καταφέρνει – και τώρα, έχουν δει τελικά τι συμβαίνει σύμφωνα με μια νέα ανάλυση των παλαιών παρατηρήσεων μιας μαύρης τρύπας, που τροφοδοτείται από ένα αστέρι σαν τον ήλιο μας.
Η απεικόνιση μιας μαύρης οπής με τον δίσκο προσαύξησης του. Οι ακτίνες-Χ στο Παρατηρητήριο έρχονται απευθείας από τον δίσκο και από την ανάκλαση τους από τον δίσκο (returning radiation)
Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στις μετρήσεις του δίσκου συσσώρευσης της μαύρης τρύπας, όπου λάμπει το φως που διαφεύγει από τη μαύρη τρύπα. Συγκεκριμένα, οι επιστήμονες ξεχώρισαν από τη μια πλευρά, το φως που έρχεται κατευθείαν από το δίσκο και από την άλλη το φως που απέτυχε να ξεφύγει από το δίσκο και έπεφτε προς τη μαύρη τρύπα προτού φύγει στο διάστημα (πάνω εικόνα).
«Παρατηρήσαμε το φως που προέρχεται από πολύ κοντά στη μαύρη τρύπα και που προσπαθεί να ξεφύγει, αλλά, αντίθετα, τραβιέται ακριβώς πίσω από τη μαύρη τρύπα σαν μπούμερανγκ», λέει ο Riley Connors, επικεφαλής της νέας έρευνας και φυσικός στο Caltech. “Αυτό είναι κάτι που προβλεπόταν στη δεκαετία του 1970, αλλά μέχρι τώρα δεν είχε αποδειχθεί.”
Η ομάδα βασίστηκε σε παρατηρήσεις που συγκεντρώθηκαν από το διαστημικό παρατηρητήριο Rossi της NASA , το οποίο παρατηρούσε μαύρες τρύπες και αστέρια νετρονίων. Το διαστημικό σκάφος ξεκίνησε το 1995 και έλαβε τις τελευταίες του παρατηρήσεις το 2012.
Συγκεκριμένα, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τις παρατηρήσεις που έλαβε κατά τη διάρκεια μιας σειράς εκρήξεων που η μαύρη τρύπα και το γειτονικό του άστρο σαν τον ήλιο μας, ένα δυαδικό σύστημα που είναι γνωστό ως XTE J1550-564, ανάμεσα στο 1998 και 2000. Τα δεδομένα αυτά υποδηλώνουν ότι παρατηρήθηκε ακτινοβολία ακτίνων Χ, που εκείνη την εποχή δεν διέφυγε απευθείας από τη μαύρη τρύπα αλλά αντίθετα απέφυγε την μαύρη τρύπα, αντανακλώντας το φως στο δίσκο προσαύξησης που τραβιέται προς τη μαύρη τρύπα.
Οι παρατηρήσεις θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να καταλάβουν καλύτερα τι κάνουν οι μαύρες τρύπες, ένα διαρκές μυστήριο στην αστρονομία . “Δεδομένου ότι οι μαύρες τρύπες μπορεί να περιστρέφονται πολύ γρήγορα, όχι μόνο λυγίζουν το φως αλλά και το συστρέφουν (στρίβουν)”, είπε ο Connors. “Αυτές οι πρόσφατες παρατηρήσεις είναι ένα άλλο κομμάτι στο παζλ που προσπαθεί να καταλάβει πόσο γρήγορα στρέφονται οι μαύρες τρύπες”.
Και η νέα εργασία είναι επίσης ικανοποιητική όταν εξετάζουμε την ιστορία της έρευνας μιας μαύρης τρύπας. Δεν ήταν μόνο το φαινόμενο που προβλέφθηκε πριν από περισσότερα από 40 χρόνια, αλλά προσφέρει και πρόσθετη υποστήριξη για τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Albert Einstein , δήλωσαν οι επιστήμονες.
“Ο δίσκος ουσιαστικά αυτο-φωτίζεται “, δήλωσε ο Javier Garcia, φυσικός στο Caltech και συν-συγγραφέας της νέας έρευνας. “Οι θεωρητικοί είχαν προβλέψει τι κλάσμα του φωτός θα καμφθεί πίσω στο δίσκο, και τώρα, για πρώτη φορά, έχουμε επιβεβαιώσει αυτές τις προβλέψεις.”
Η έρευνα περιγράφεται σε μια δημοσίευση στο arXiv.org στις 30 Μαρτίου και έγινε δεκτό για δημοσίευση και στο The Astrophysical Journal.
