Een zwart gat is een object met een hoge dichtheid in de ruimte waaruit geen licht kan ontsnappen. Het betekent het gebied waarachter geen terugkeer mogelijk is, dus we zouden niets achter het zwarte gat moeten kunnen zien.
Een ontdekking is in tegenspraak met dit geloof: voor de eerste keer, Stanford astrofysici rapporteren de detectie van licht van achter een zwart gat. Het klinkt verbazingwekkend! Is het niet?
Astrofysici rapporteren de allereerste opnames van röntgenstraling vanaf de andere kant van een zwart gat in het centrum van een sterrenstelsel op 800 miljoen lichtjaar afstand. De ontdekking is de voorspelling van Einsteins algemene relativiteitstheorie.
Eerst werd een intrigerend patroon waargenomen: een reeks heldere uitbarstingen van röntgenstralen – opwindend maar niet ongekend. Vervolgens observeerden de telescopen onverwachte extra flitsen van röntgenstralen. Deze röntgenstraling was kleiner en had andere kleuren dan heldere fakkels.
Einsteins algemene relativiteitstheorie suggereert dat deze lichtgevende echo's consistent waren met röntgenstralen die van achter de zwart gat. Maar een basiskennis van zwarte gaten vertelt ons dat dit een vreemde plek is waar licht vandaan komt.
Stanford University-astrofysicus Dan Wilkins zei: "De reden dat we dat kunnen zien, is omdat het zwarte gat de ruimte vervormt, licht buigt en draait magnetische velden om zich heen. '
Roger Blandford, een co-auteur van het artikel, zei: "Vijftig jaar geleden, toen astrofysici begonnen te speculeren over hoe het magnetische veld zich dicht bij een zwart gat zou kunnen gedragen, hadden ze geen idee dat we op een dag de technieken zouden hebben om dit direct waar te nemen en Einsteins algemene relativiteitstheorie in actie te zien."
Wetenschappers deden deze ontdekking terwijl ze meer kennis verzamelden over een mysterieus kenmerk van bepaalde zwarte gaten, een corona genaamd. Stel dat er genoeg is materie die in een superzwaar zwart gat valt. In dat geval is het gebied schijnt in superheldere röntgenstralen, continue lichtbronnen in het heelal, die een corona vormen rond het zwarte gat.
De corona rond het zwarte gat verzamelt ultrahete gasdeeltjes die zich vormen als gas van de schijf in het zwarte gat valt. De gasdeeltjes die in het zwarte gat glijden, oververhitten tot miljoenen graden. Bij dergelijke temperaturen scheiden elektronen zich van atomen, waardoor een gemagnetiseerd plasma ontstaat.
De draaiende magnetische veldbogen van het zwarte gat draaien zo veel om zichzelf dat het uiteindelijk helemaal breekt. Dit magnetische veld verwarmt alles eromheen en produceert deze hoogenergetische elektronen die vervolgens de röntgenstralen produceren.
Terwijl ze de oorsprong van de fakkels onderzochten, merkten wetenschappers een reeks kleinere flitsen op. Deze flitsen waren dezelfde röntgenflitsen, maar weerkaatst vanaf de achterkant van de schijf – een eerste glimp aan de andere kant van een zwart gat.
Er is ongetwijfeld meer onderzoek nodig om dit te begrijpen zwart gat corona.
Wilkins zei, "Het heeft een veel grotere spiegel dan we ooit op een röntgentelescoop hebben gehad, en het zal ons in staat stellen om een hogere resolutie te krijgen in veel kortere observatietijden. Dus het beeld dat we op dit moment uit de gegevens beginnen te krijgen, zal met deze nieuwe observatoria veel duidelijker worden.”
Journal Reference:
- Wilkins, DR, Gallo, LC, Costantini, E. et al. Lichtbuiging en röntgenecho achter een superzwaar zwart gat. Natuur 595, 657-660 (2021). DOI: 10.1038/s41586-021-03667-0
