Beigazolódott Einstein elmélete arról, hogyan zuhan bele az anyag a fekete lyukakba
Amikor valamilyen anyag túl közel kerül egy fekete lyukhoz, az szétesik, és por vagy gáz formájában körülötte keringve egy úgynevezett akkréciós korongot hoz létre. Az általános relativitáselmélet szerint ennek a korongnak van egy belső határa, amelyen túl semmi sem keringhet a fekete lyuk körül; onnantól az anyagnak egyenesen bele kell zuhannia a lyukba, és közben hamar fel kell gyorsulnia a fénysebesség közelébe.
Bár Albert Einstein elmélete már több mint száz éve megjósolta ezek létezését, csillagászoknak most először sikerült észlelniük ilyen, úgynevezett zuhanási régiót, amelyek vizsgálata a fekete lyukak kialakulásának és fejlődésének részleteiről árulkodhat, illetve új információkkal szolgálhat a téridő alapvető természetéről. A szóban forgó régió közvetlenül az eseményhorizonton kívül található, amelyen túl a gravitáció olyan erős, hogy semmilyen anyag, még a fény sem tud kiszabadulni.
„Olyan ez, mintha egy folyó vízeséssé változna, és eddig csak a folyót láttuk. Ha Einstein tévedett volna, akkor egész végig stabil lenne, mint egy folyó. Most megpillantottuk a vízesést is, ami azt sugallja, hogy Einsteinnek igaza volt” – mondta Andrew Mummery, az Oxfordi Egyetem kutatója.
A brit csillagászok a Földtől mintegy 10 ezer fényévre található kettős rendszerben (MAXI J1820+070) fedezték fel a fekete lyuk körüli zuhanási régióra utaló jeleket. A NuSTAR nevű, a világűrben állomásozó röntgenteleszkóp adatait használták fel, hogy modelleket készítsenek a fekete lyuk akkréciós korongjából származó fény alapján.
Mint kiderült, a modellek csak abban az esetben illeszkednek az adatokhoz, ha az akkréciós korong fényén kívül a zuhanó régióban lévő anyag által kibocsátott fényt is figyelembe veszik. „Korábban úgy gondoltuk, hogy bárminek, ami átlépi ezt a határt, nem lesz ideje arra, hogy érzékelhető sugárzást bocsásson ki, mielőtt belezuhan a fekete lyukba. De kiderült, hogy ez a zuhanási régió olyan extra fényt ad, amire nem számítottunk” – mondta a New Scientistnek Greg Salvesen, az új-mexikói Los Alamos Nemzeti Laboratórium munkatársa.
Ez a felfedezés megoldást jelenthet a röntgencsillagászat egyik régi problémájára, miszerint a fekete lyukak látszólag gyorsabban forognak, mint amennyire az elmélet alapján kellene. A jelenség pontosabb méréseivel még a téridő természetével kapcsolatos kérdésekre is választ lehetne adni Salvesen szerint, hiszen a zuhanási régiók a tér általunk megfigyelhető legszélsőségesebb területei közé tartoznak.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten: