На відстані 800 млн світлових років. Астрономи вперше виявили спотворене світло, що виходить з іншого боку чорної діри

Магнітне та гравітаційне середовище навколо чорної діри настільки екстремальне, що ми повинні бачити, як світло огинає її і відбивається з іншого боку чорної діри — принаймні, згідно з теоретичними передбаченнями загальної теорії відносності Ейнштейна. Астрономи тепер вперше безпосередньо виявили це відбите світло в формі рентгенівської луни від надмасивної чорної діри на відстані 800 мільйонів світлових років в галактиці I Zwicky 1. Це остаточно підтверджує пророцтво Ейнштейна та проливає світло на найтемніші об'єкти у Всесвіті, повідомляє Sciencealert

"Будь-яке світло, що потрапляє в цю чорну діру, не виходить назад, тому ми не повинні бачити нічого, що знаходиться за чорною дірою", — говорить астрофізик Ден Вілкінс зі Стенфордського університету.

"Причина, через яку ми можемо бачити рентгенівське відлуння, полягає в тому, що ця чорна діра викривляє простір, викривляє світло і викривляє навколо себе магнітні поля".

Простір, що безпосередньо оточує чорну діру, складається з декількох компонентів. Там є горизонт подій — це знаменита "точка неповернення", в якій навіть швидкості світла недостатньо, щоб покинути чорну діру.

Активна чорна діра, така як I Zw 1 *, також має аккреційний диск. Це величезний сплюснутий диск з пилу і газу, який втягується в чорну діру, як вода, що кружляється в водостоці.

Цей диск стає неймовірно гарячим через впливи тертя і магнітного поля, настільки гарячим, що електрони відриваються від атомів, утворюючи намагнічену плазму.

Відразу за горизонтом подій активної чорної діри, на краю аккреційного диска, знаходиться корона. Вважається, що це область розпечених електронів, що живляться магнітним полем чорної діри.

Магнітне поле настільки викривляється, що розпадається і знову з'єднується — це процес, який на Сонці викликає потужні виверження. У чорній дірі корона діє як синхротрон, електрони набирають таку енергію, що вони яскраво світять у рентгенівських довжинах хвиль.

"Це магнітне поле нагріває все навколо чорної діри і виробляє ці високоенергетичні електрони, які потім продовжують виробляти рентгенівські промені", — говорить Вілкінс.

Деякі з рентгенівських фотонів опромінюють аккреційний диск і повторно виявляються за допомогою таких процесів як фотоелектричне поглинання та флуоресценція, а потім знову випромінюються в так званому ревербераційному відлунні — це називається "відображенням" у рентгенівському спектрі. Це відбите випромінювання можна використовувати для нанесення на карту області, найближчої до горизонту подій чорної діри.

Вілкінс і його команда прагнули вивчити таємничу корону, коли приступили до дослідження I Zw 1*. Вони провели спостереження галактики за допомогою двох рентгенівських обсерваторій, NUStar і XMM-Newton.

Учені побачили очікувані рентгенівські спалахи під час спостережень, але потім вони виявили те, чого не чекали, — більш дрібні, більш пізні спалахи рентгенівського світла в іншій частині спектра.

Вони відповідали відображенням, що виходять з іншого боку чорної діри, їхні шляхи оминали масивний об'єкт під впливом його неймовірно сильного гравітаційного поля, а їхнє світло збільшувалося.

"Протягом кількох років я будував теоретичні припущення того, як ці відлуння покажуться нам, — говорить Вілкінс. — Я вже бачив їх в розробленій мною теорії, тому, як тільки я побачив їх у наших спостереженнях, я зміг вловити зв'язок".

Фокус вже писав про те, що була вперше створена карта чорних дір і нейтронних зірок у Всесвіті. За допомогою космічного телескопа eROSITA вчені створили детальну карту чорних дір і нейтронних зірок, а також відкрили більше 3 мільйонів нових об'єктів.