science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wetenschappers zien voor het eerst licht van achter een zwart gat

Wetenschappers hebben voor het eerst licht gedetecteerd dat van achter een zwart gat echoot. Caspar/Pixabay

Als je weet wat een zwart gat is, je weet waarschijnlijk dat het evenveel massa kan bevatten als miljarden sterren, samengeperst in een veel kleinere ruimte, en hebben zo'n krachtige aantrekkingskracht dat zelfs licht niet aan zijn greep kan ontsnappen.

Maar ook al is het niet mogelijk om in een zwart gat te kijken, het is mogelijk om licht te zien dat afkomstig is van achter een. In een artikel gepubliceerd op 28 juli, 2021, in het wetenschappelijke tijdschrift Nature, onderzoekers van de Stanford University, Penn State University en het Nederlands Instituut voor Ruimteonderzoek (SRON) beschrijven de allereerste waarneming van licht dat schijnbaar wordt uitgezonden vanaf de andere kant van een superzwaar zwart gat in I Zwicky 1, een sterrenstelsel op 800 miljoen lichtjaar afstand van de aarde.

De onderzoekers gebruikten XMM-Newton en NASA's NuSTAR-ruimtetelescopen van de European Space Agency (ESA) om een ​​kijkje te nemen in de buurt van een ver zwart gat. die een diameter heeft van 18,6 miljoen mijl (30 miljoen kilometer) en ongeveer 10 miljoen keer de massa van onze zon bevat, volgens de ESA-website.

Tijdens dat werk, de hoofdonderzoeker van het team, Stanford University-astrofysicus Dan Wilkins, waargenomen heldere uitbarstingen van röntgenstraling afkomstig van gas dat in het zwarte gat viel, volgens een persbericht van Stanford. Maar toen merkte hij iets onverwachts op:kleine flitsen van röntgenstralen die verschilden in "kleur, " de term die wordt gebruikt om intensiteit te beschrijven.

XMM-Newton, ook bekend als de High Throughput X-ray Spectroscopy Mission en de X-ray Multi-Mirror Mission, is een röntgenruimteobservatorium dat in december 1999 door de European Space Agency werd gelanceerd. Het heeft voor het eerst licht van achter een zwart gat gezien. Europees Ruimteagentschap

Het patroon van de flitsen gaf aan dat röntgenstralen van achter het zwarte gat werden weerkaatst, toen het superzware object de ruimte-tijd vervormde en licht afbuikte - een fenomeen dat werd voorspeld door de algemene relativiteitstheorie van theoretisch fysicus Albert Einstein (ook bekend als algemene relativiteitstheorie), gepubliceerd in 1915, maar die tot nu toe nooit echt was bevestigd.

"Al het licht dat in dat zwarte gat gaat, komt er niet uit, dus we zouden niets moeten kunnen zien dat zich achter het zwarte gat bevindt, "Wilkens, een onderzoekswetenschapper aan het Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology aan Stanford en SLAC National Accelerator Laboratory, uitgelegd in het persbericht.

Het is een ander vreemd kenmerk van het zwarte gat, echter, dat maakt deze waarneming mogelijk. "De reden dat we dat kunnen zien, is omdat dat zwarte gat de ruimte vervormt, licht buigen en magnetische velden om zich heen draaien, ' zei Wilkins.

Terwijl astrofysici vele jaren geleden begonnen te speculeren over hoe het magnetische veld zich in de buurt van een zwart gat zou kunnen gedragen, "ze hadden geen idee dat we ooit de technieken zouden hebben om dit direct waar te nemen en Einsteins algemene relativiteitstheorie in actie te zien, " een andere co-auteur van het artikel, Stanford natuurkunde professor Roger Blandford, zei in de uitgave.

De onderzoekers wilden oorspronkelijk een ander aspect van zwarte gaten bestuderen. Wanneer gas in een superzwaar zwart gat wordt getrokken, het oververhit tot miljoenen graden, waardoor elektronen zich scheiden van atomen en een gemagnetiseerd plasma vormen dat hoog over het gat boog en ronddraait en breekt, op een manier die lijkt op de corona van onze zon.

De inspanningen van wetenschappers om meer corona's van zwarte gaten te leren, zullen worden voortgezet, met het röntgenobservatorium Athena (Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics) van de ESA als een van de instrumenten.

Dat is nu interessant

Wetenschappers hopen uiteindelijk gegevens van de röntgenecho's te gebruiken om een ​​3D-kaart van de omgeving van het zwarte gat te maken, volgens ESA.