Αστρονόμοι επιβεβαίωσαν τη θεωρία του Α.Αϊνστάιν για τις μαύρες τρύπες – Τι είναι η «περιοχή βύθισης»

Διεθνής ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, επιβεβαίωσε μια πρόβλεψη του Άλμπερτ Αϊνστάιν για τις μαύρες τρύπες καθώς με τη βοήθεια τηλεσκόπιων ικανών να ανιχνεύσουν ακτίνες-Χ, παρατήρησε για πρώτη φορά την «περιοχή βύθισης». 

Σύμφωνα με τη θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν, υπάρχει μια περιοχή στην άκρη των μαύρων τρυπών όπου η ύλη δεν μπορεί να παραμείνει σε τροχιά, με αποτέλεσμα να πέφτει μέσα και να βυθίζεται απότομα.

«Η θεωρία του Αϊνστάιν προέβλεπε αυτή την τελική βουτιά, αλλά είναι η πρώτη φορά που καταφέρνουμε να αποδείξουμε ότι συμβαίνει», δήλωσε ο Άντριου Μάμμερι, επικεφαλής της μελέτης και θεωρητικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.

«Φανταστείτε το σαν ένα ποτάμι που μετατρέπεται σε καταρράκτη. Μέχρι τώρα, μπορούσαμε να δούμε μόνο το ποτάμι. Αυτή είναι η πρώτη φορά που βλέπουμε και τον καταρράκτη» πρόσθεσε.

Η ύλη που κατευθύνεται προς μια μαύρη τρύπα δεν ακολουθεί μια ευθεία γραμμή, αλλά κάνει κύκλους, όπως το νερό που στροβιλίζεται, σπειροειδώς, προς έναν αγωγό.

Αυτή δεν είναι μια τυχαία παρομοίωση: η σύγκριση είναι τόσο εύστοχη που οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τους στροβιλισμούς του νερού για να μελετήσουν τα περιβάλλοντα γύρω από τις μαύρες τρύπες.

Η μελέτη

Η μελέτη των ίδιων των μαύρων τρυπών είναι λίγο δύσκολη, επειδή ο στρεβλωμένος χωροχρόνος γύρω τους είναι τόσο ακραίος. Οι ερευνητές ανέπτυξαν προσομοιώσεις και μοντέλα που απεικόνιζαν την περιοχή βύθισης προκειμένου να διαπιστώσουν το είδος του φωτός που εκπέμπει.

Η μαύρη τρύπα που μελέτησαν βρίσκεται σε ένα σύστημα που απέχει περίπου 10.000 έτη φωτός και ονομάζεται MAXI J1820+070.

Το εν λόγω σύστημα περιέχει μια μαύρη τρύπα, της οποίας η μάζα είναι περίπου 8,5 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου.

Οι ερευνητές συνέλλεξαν δεδομένα από τα διαστημικά τηλεσκόπια NuSTAR και NICER και αποφάσισαν να εστιάσουν σε μια έκρηξη που έλαβε χώρα το 2018. Μετά από προσεκτική μελέτη διαπίστωσαν ότι ταίριαζε με την εκπομπή που προέκυψε από τις προσομοιώσεις.

«Αυτό που είναι πραγματικά συναρπαστικό είναι ότι υπάρχουν πολλές μαύρες τρύπες στον γαλαξία, και τώρα διαθέτουμε μια νέα ισχυρή τεχνική για να μελετήσουμε τα ισχυρότερα γνωστά βαρυτικά πεδία», δήλωσε ο ερευνητής.

«Πιστεύουμε ότι αυτό αντιπροσωπεύει μια συναρπαστική νέα εξέλιξη στη μελέτη των μαύρων οπών, επιτρέποντάς μας να ερευνήσουμε αυτή την περιοχή γύρω από αυτές. Μόνο τότε θα μπορέσουμε να κατανοήσουμε πλήρως τη βαρυτική δύναμη. Αυτή η τελική βύθιση του πλάσματος συμβαίνει στην άκρη μιας μαύρης τρύπας και δείχνει την ύλη να ανταποκρίνεται στη βαρύτητα στην ισχυρότερη δυνατή μορφή της» κατέληξε.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society».