Sorte hul bøjninger undslipper lys 'som en boomerang'

  • Vova Krasen
  • 0
  • 1738
  • 133

Lys, der slipper ud fra et sort hul, kan "boomerang" sin vej til frihed, afslører nye røntgenbilleder.

Forskere fandt denne underlige opførsel, mens de gennemgik arkiverende røntgenobservationer af et sort hul, der er cirka 10 gange så massivt som vores sol. Beliggende ca. 17.000 lysår fra Jorden, sifoner det sorte hul materiale fra en partnerstjerne; sammen er det sorte hul og stjerne kendt som XTE J1550-564.

Ting kan blive temmelig underlige omkring et sort hul. Disse usædvanligt tætte kosmiske objekter udøver en så kraftig tyngdekrafttrækning, at selv lys ikke kan modstå deres tiltrækning. Og forskere fandt for nylig, at lys opfører sig endnu mere underligt omkring et sort hul, end man engang troede. Lys i et sorte huls akkretionsskive - en spiralformet, flad skyer af støv og gas, der cirkler kantene på et sort hul - kan undertiden flygte ud i rummet. Men afgangslyset fra det sorte hul XTE J1550-564 fulgte ikke den forudsigelige sti. I stedet for at flygte direkte fra disken, blev lyset i stedet trukket tilbage mod det sorte hul og derefter reflekteret fra disken og væk fra det sorte hul "som en boomerang," rapporterede forskere i en ny undersøgelse.

Relaterede: Stephen Hawkings mest vidtgående ideer om sorte huller

De modellerede det sorte huls akkretionsskive og dets korona - en gaszone med lavere densitet meget tæt på det sorte hul - ved hjælp af data, der er fanget af Rossi X-ray Timing Explorer, en nu nedslået NASA-satellitmission, der undersøgte sorte huller, neutronstjerner og andre røntgenstrålende genstande mellem 1995 og 2012.

"Typisk er det, vi studerer, lys, der kommer fra den gas" - koronaen - "og det sprænger ud af denne disk, der går i spiral mod det sorte hul," sagde hovedundersøgelsesforfatter Riley Connors, en postdoktor i fysik ved Californien Institut of Technology's Cahill Center for Astronomy and Astrophysics i Pasadena, Californien.

Normalt studerer teamet lys "der kommer fra den korona og rammer disken, spretter ud og derefter ankommer til vores teleskoper. Det er noget, vi har studeret i lang tid," fortalte Connors .

Denne gang syntes imidlertid noget af lyset, der sprang fra det sorte huls disk, at stamme fra selve disken i stedet for i koronaen; det blev derefter trukket tilbage mod det sorte hul, før det sprang væk.

"Det, vi fandt, som blev forudsagt i 1970'erne, er, at du kunne se lys, der kommer fra disken bøjet helt tilbage på sig selv," sagde Connors.

Lys fra forskellige regioner omkring det sorte hul har karakteristiske røntgenunderskrifter, der fortæller forskere, hvor lyset kom fra. Da undersøgelsesforfatterne kiggede på dataene for XTE J1550-564, så de lys, der blev reflekteret fra det sorte hul, men havde emission af "fingeraftryk", der ikke helt stemte overens med de lys, der kom fra koronaen, sagde Connors. Forskerne vendte sig derefter mod computermodeller for at forklare anomalien.

Denne illustration viser, hvordan noget af lyset, der kommer fra en disk omkring et sort hul, bøjes tilbage på selve disken på grund af tyngdekraften i det sorte hul; lyset reflekteres derefter tilbage fra disken. (Billedkredit: NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (IPAC) / R. Connectors (Caltech))

Sætte en ny drejning på sorte huller

Denne opdagelse kunne hjælpe videnskabsmænd med at bekræfte andre undvigende aspekter ved sorte huller, såsom hvor hurtigt de roterer. Forskere forstår allerede, hvordan en akkretionsdisk omkring et sort hul opfører sig. Ved at tilføje dette boomeranging-lys til deres computermodeller kan astrofysikere derefter beregne et sort huls rotationshastighed baseret på hvor meget af lyset der bøjes og hopper tilbage, forklarede Connors.

”Det er måske en mere pålidelig måde for os at måle, hvor hurtigt de sorte huller roterer,” sagde han. '"

Skønt dette fænomen kun er dokumenteret til dato i XTE J1550-564-systemet, er dette sandsynligvis ikke det eneste sorte hul, hvor lys udfører disse usædvanlige gymnastikfeat, siger Connors.

"Vi begynder at se på data fra andre sorte huller; vi har data fra flere røntgen-satellitter til snesevis af disse systemer i vores egen galakse," sagde han. "Vi mener, at vi burde se dette i mange andre kilder."

Resultaterne blev offentliggjort online 20. marts i The Astrophysical Journal.

  • Vridet fysik: 7 mindblæsende fund
  • De største fund i sort hul i 2019
  • De 12 mærkeligste objekter i universet

Oprindeligt offentliggjort den .

TILBUD: Spar 45% på 'Sådan fungerer det' Alt om plads 'og' Alt om historie '!

I en begrænset periode kan du tegne et digitalt abonnement på et af vores mest solgte videnskabsmagasiner for kun $ 2,38 pr. Måned eller 45% rabat på standardprisen for de første tre måneder. Se tilbud

Se alle kommentarer (0)



Endnu ingen kommentarer

De mest interessante artikler om hemmeligheder og opdagelser. Masser af nyttige oplysninger om alt
Artikler om videnskab, rum, teknologi, sundhed, miljø, kultur og historie. Forklare tusinder af emner, så du ved, hvordan alt fungerer