Ciudata descoperire, detaliată într-o lucrare publicată pe 28 iulie în revista Nature, este prima observare directă a luminii din spatele unei găuri negre - un scenariu care a fost prezis de teoria relativității generale a lui Einstein, dar niciodată confirmat, până acum.

Dan Wilkins, astrofizician al Universității Stanford, a observat un model interesant. Uitându-se atent la o Gaură Neagră, a observat o serie de baterii strălucitoare de raze X - interesante, dar nu fără precedent - dar apoi telescoapele au înregistrat ceva neașteptat: sclipiri suplimentare de raze X care erau mai mici și cu „culori” diferite decât razele strălucitoare precedente. Potrivit teoriei, aceste ecouri luminoase erau în concordanță cu razele X reflectate din spatele găurii negre - dar chiar și o înțelegere simplistă a Găurilor Negre ne spune că este un loc ciudat de unde să provină lumina.

„Orice lumină care intră în gaura neagră nu iese, nu ar trebui să putem vedea nimic din spatele găurii negre”, a spus Wilkins, care este cercetător la Institutul Kavli pentru Astrofizică și Cosmologie a Particulelor la Laboratorul Național de Accelerare Stanford și SLAC. Cu toate acestea, o altă caracteristică ciudată a găurii negre face posibilă această observație. "Motivul pentru care putem vedea acest lucru este că acea gaură neagră deformează spațiul, îndoaie lumina și răsucește câmpurile magnetice în jurul său", a explicat Wilkins.

„Acum cincizeci de ani, când astrofizicienii au început să speculeze despre modul în care câmpul magnetic s-ar putea comporta aproape de o gaură neagră, nu aveau nicio idee că într-o zi am putea avea tehnici pentru a observa acest lucru direct și pentru a vedea teoria generală a relativității a lui Einstein în acțiune”, a spus Roger Blandford, co-autor al lucrării, care este profesor Luke Blossom la Școala de Științe Umaniste și Științe și profesor Stanford și SLAC de fizică și fizică a particulelor.

Cum să observi o Gaură Neagră

Motivația inițială din spatele acestei cercetări a fost de a afla mai multe despre o caracteristică misterioasă a anumitor găuri negre, numită coroană. Materialul care cade într-o gaură neagră alimentează cele mai strălucitoare surse continue de lumină din univers și, în acest fel, formează o coroană în jurul găurii negre. Această lumină - care este lumină din raze X - poate fi analizată pe o hartă și caracterizează o gaură neagră.

Teoria principală a ceea ce este o coroană începe cu intrarea gazului în gaura neagră, unde se supraîncălzește la milioane de grade. La acea temperatură, electronii se separă de atomi, creând o plasmă magnetizată. Prins în rotirea puternică a găurii negre, câmpul magnetic se arcuiește deasupra găurii negre și se rotește atât de mult, încât se rupe în cele din urmă cu totul - o situație care amintește de ceea ce se întâmplă în jurul propriului nostru Soare, încât a împrumutat numele de „coroană”.

„Acest câmp magnetic care se leagă și apoi se fixează aproape de gaura neagră încălzește tot ceea ce îl înconjoară și produce acești electroni cu energie ridicată care apoi produc producția de raze X”, a spus Wilkins.

Observații viitoare

Misiunea de a caracteriza și a înțelege ”coroana” continuă și va necesita mai multă muncă. O parte din acest viitor va fi al observatorului de raze X al Agenției Spațiale Europene, Athena (Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics). În calitate de membru al laboratorului lui Steve Allen, profesor de fizică la Stanford și de fizică a particulelor și astrofizică la SLAC, Wilkins ajută la dezvoltarea unei părți a detectorului Wide Field Imager pentru Athena.

"Are o oglindă mult mai mare decât am avut-o vreodată pe un telescop cu raze X și ne va permite să obținem o rezoluție mai mare în timpuri de observare mult mai scurte", a spus Wilkins. "Deci, imaginea pe care începem să o obținem din date în acest moment va deveni mult mai clară cu aceste noi observatoare".

Coautorii acestei cercetări sunt de la Universitatea Saint Mary's (Canada), Institutul Olandez de Cercetare Spațială (SRON), Universitatea din Amsterdam și Universitatea de Stat din Pennsylvania.