Beigazolódott Einstein elmélete arról, hogyan zuhan bele az anyag a fekete lyukakba

2024.05.16. · tudomány

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.

photo_camera A kozmikus „vízesés” illusztrációja Fotó: ALFRED PASIEKA/SCIENCE PHOTO LIB/Science Photo Library

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:

link Forrás
link Forrás
link Forrás