Je hebt misschien gehoord dat niets ontsnapt aan de zwaartekracht van een zwart gat, niet eens licht. Dit is het geval in de directe omgeving van een zwart gat, maar een beetje verder weg - in schijven van materiaal die rond enkele zwarte gaten wervelen - kan licht ontsnappen. In feite, dit is de reden waarom actief groeiende zwarte gaten stralen met schitterende röntgenstralen.

Nutsvoorzieningen, een nieuwe studie geaccepteerd voor publicatie in Het astrofysische tijdschrift bewijs levert dat, in feite, niet al het licht dat van de omringende schijf van een zwart gat stroomt, ontsnapt gemakkelijk. Een deel ervan geeft toe aan de monsterlijke aantrekkingskracht van het zwarte gat, keert terug, en stuitert dan uiteindelijk van de schijf af en ontsnapt.

"We zagen licht van heel dicht bij het zwarte gat komen dat probeert te ontsnappen, maar wordt in plaats daarvan als een boemerang teruggetrokken door het zwarte gat, " zegt Riley Connors, hoofdauteur van de nieuwe studie en een postdoctoraal onderzoeker bij Caltech. "Dit is iets dat in de jaren zeventig werd voorspeld, maar was tot nu toe niet getoond."

De nieuwe bevindingen werden mogelijk gemaakt door archiefwaarnemingen van NASA's nu ter ziele gegane Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) -missie te kammen, waaraan in 2012 een einde kwam. De onderzoekers keken specifiek naar een zwart gat waar een zonachtige ster om draait; samen, het paar heet XTE J1550-564. Het zwarte gat "voedt" zich met deze ster, materiaal op een platte structuur eromheen trekken, een accretieschijf genoemd. Door goed te kijken naar het röntgenlicht dat van de schijf komt terwijl het licht naar het zwarte gat spiraalt, het team vond afdrukken die erop wezen dat het licht naar de schijf was teruggebogen en gereflecteerd.

"De schijf verlicht in wezen zichzelf, " zegt co-auteur Javier Garcia, een onderzoeksassistent-professor natuurkunde aan Caltech. "Theoretici hadden voorspeld welk deel van het licht terug zou buigen op de schijf, en nu, Voor de eerste keer, we hebben die voorspellingen bevestigd."

De wetenschappers zeggen dat de nieuwe resultaten een andere indirecte bevestiging bieden van de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein, en zal ook helpen bij toekomstige metingen van de spinsnelheden van zwarte gaten, iets dat nog steeds slecht begrepen wordt.

"Omdat zwarte gaten potentieel heel snel kunnen draaien, ze buigen het licht niet alleen, maar verdraaien het ook, "zegt Connors. "Deze recente waarnemingen zijn weer een stukje in de puzzel om erachter te komen hoe snel zwarte gaten draaien."

De nieuwe studie is getiteld "Evidence for Returning Disk Radiation in the Black Hole X-ray Binary XTEJ1550-564."