19K
Считается, что ничто не может избежать гравитационного захвата черной дыры, даже свет. Однако это утверждение верно лишь тогда, когда вещество находится в непосредственной близости к гравитационному монстру, если же оно располагается немного дальше от горизонта событий – во вращающемся диске из материала – фотоны могут ускользнуть. Именно по этой причине активно растущие черные дыры ярко светятся в рентгеновском диапазоне.
Однако исследование, представленное в журнале The Astrophysical Journal, впервые предоставляет доказательства давней теории о том, что не весь свет, убегающий из окружающего черную дыру аккреционного диска, легко покидает ее владения – некоторая его часть не может преодолеть чудовищное притяжение и «поворачивает» назад, а затем, отскакивая от диска, уходит в другом направлении.
«Мы наблюдали свет, идущий из области, очень близко расположенной к черной дыре, который пытается вырваться, но вместо этого гравитация тянет его назад. Это напоминает бумеранг. Такое поведение было предсказано в 1970-х годах, но до сих пор у нас не было прямых доказательств», – рассказывает Райли Коннорс, ведущий автор исследования из Калифорнийского технологического института (США).
Прорыв был совершен благодаря анализу архивных данных наблюдений миссии NASA «Rossi X-Ray Timing Explorer», которая завершилась в 2012 году. Исследователи изучили систему XTE J1550-564, состоящую из черной дыры и солнцеподобной звезды. В ней гравитационный монстр вытягивает материал из компаньона, который образует плоскую структуру вокруг нее, называемую аккреционным диском. Присмотревшись к рентгеновскому излучению, исходящему от диска, астрономы обнаружили сигналы, указывающие на то, что не весь свет пришел к нам от него «по прямой», некоторая его часть сначала была повернута назад к черной дыре, а затем отражена обратно.
«Диск, по сути, освещает сам себя. Теоретики предсказывали, что какая-то часть его света будет отражаться назад, и теперь мы впервые подтвердили эти прогнозы», – добавил Хавьер Гарсия, соавтор исследования из Калифорнийского технологического института.
Полученные результаты предоставляют еще одно косвенное подтверждение Общей Теории Относительности Альберта Эйнштейна, а также помогут в будущих измерениях скоростей вращения черных дыр, которые сегодня даются с трудом.