Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Uit gegevens van MAXI J1820+070 blijkt dat Einstein gelijk had over hoe materie in een zwart gat stort

De fysieke oorsprong van de verschillende emissies past bij MAXI J1820. We hebben de schijfemissie (blauwe, ononderbroken curve) opgesplitst in componenten die afkomstig zijn van buiten (groene stip – gestippeld) en binnen (oranje gestippeld) van de ISCO. De intra-ISCO-emissie levert de hete en kleine thermische component die eerder ad hoc werd toegevoegd aan verdwijnende ISCO-stress-accretiemodellen. Credit:Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society (2024). DOI:10.1093/mnras/stae1160

Een team van astrofysici van de Universiteit van Oxford, Newcastle University en het Institute of Astronomy, allemaal in Groot-Brittannië, heeft in samenwerking met een collega van de Universiteit van Virginia in de VS bewijs gevonden dat aantoont dat Albert Einstein gelijk had toen zijn theorie van de algemene relativiteitstheorie voorspelde hoe materie die te dicht bij een zwart gat kwam, erin zou vallen.



Voor hun onderzoek, gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , Andrew Mummery, Adam Ingram, Andrew Fabian en Shane Davis observeerden materiaal toen het in een zwart gat viel in het binaire systeem MAXI J1820+070.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat materie die een zwart gat te dichtbij nadert, uit elkaar wordt gescheurd vanwege het zwaartekrachteffect:atomen die dichter bij het zwarte gat staan, worden harder getrokken dan atomen die verder weg staan. Het materiaal vormt dan een ring rond het zwarte gat die we een accretieschijf noemen.

Einsteins theorie suggereert dat er een grens zou moeten bestaan ​​tussen zo'n accretieschijf en het zwarte gat. Wanneer de accretieschijf die grens overschrijdt, valt deze naar binnen. Tot nu toe was het onbekend of materie in de accretieschijf soepel of via een plotselinge duik naar binnen valt. De algemene relativiteitstheorie suggereert dat dit laatste het geval zou moeten zijn, maar houdt geen rekening met hoe het mogelijk zou kunnen zijn om dit waar te nemen.

Het onderzoeksteam bestudeerde een binair systeem op ongeveer 10.000 lichtjaar afstand met behulp van de orbitale röntgentelescoop NuSTAR. Het systeem, genaamd MAXI J1820+070, heeft een zwart gat in het midden, dat hun focus werd. Om meer over het zwarte gat te weten te komen, gebruikten ze gegevens van de telescoop om het gedrag ervan te modelleren.

De simulaties suggereerden dat het alleen werkte zoals verwacht toen de simulatie materie liet zien die de binnengrens passeerde en zich in het zwarte gat stortte – een bevestiging van voorspellingen van de algemene relativiteitstheorie. Ze ontdekten ook dat de reden dat licht van de vallende materie waarneembaar is, is dat het gecombineerd wordt met licht van de accretieschijf.