MNRAS: в системе с темной дырой отыскали доказательства теории относительности
Интернациональная группа астрофизиков из Англии и США (Соединённые Штаты Америки — государство в Северной Америке) отыскала новые доказательства теории относительности Эйнштейна, которая предвещает поведение материи, близко пригодной к темной дыре. Результаты исследования размещены в журнальчике Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Ученые провели наблюдения за двойной системой MAXI J1820+070, известной как точечный источник рентгеновского излучения на расстоянии приблизительно 10 тыщ световых лет от Земли. Эта система состоит из темной дыры, которая в восемь раз превосходит массу Солнца и поглощает вещество звезды-компаньона, масса которой составляет половину массы Солнца. Вокруг темной дыры появляется аккреционный диск, испускающий высокоэнергетическое рентгеновское излучение.
Теория Эйнштейна предвещает, что меж аккреционным диском и горизонтом событий обязана существовать граница, при пересечении которой вещество покидает самую внутреннюю размеренную радиальную орбиту (innermost stable circular orbit, ISСO) и устремляется на релятивистских скоростях прямо в черную дыру. При всем этом высвобождается существенное количество энергии в виде света, которые имеет соответствующие спектральные индивидуальности.
До сего времени подавляющее большая часть моделей, связывающих рентгеновское излучение с чертами самой темной дыры, игнорировали это излучение, что могло привести к периодическим ошибкам в определении параметров темных дыр. Чтоб подтвердить, что ISCO вправду заносит значимый вклад в общее излучение аккреционного диска, астрофизики смоделировали поведение MAXI J1820+070 и материи вокруг нее в согласовании с теорией Эйнштейна и сравнили с данными орбитального рентгеновского телескопа NuSTAR.
Результаты моделирования подтвердили, что ISСO в аккреционном диске MAXI J1820+070 вправду испускает свет в согласовании с пророчествами общей теории относительности, как ведет себя материал в диске вокруг вращающейся темной дыры (так именуемой дыры Керра). При всем этом классические модели, пренебрегающие излучением ISCO, не могут воспроизвести наблюдательные данные.
По словам создателей, их работа является первым надежным обнаружением излучения снутри ISCO и дозволяет наложить доп ограничения на спин темной дыры MAXI J1820 + 070. Спин охарактеризовывает вращение и является одним из 2-ух характеристик, на сто процентов описывающим в астрофизике черную дыру (иным является масса). Чтоб можно было найти излучение снутри ISCO, спин должен быть низким: a < 0,5, где a угловой момент единицы массы.
В заключении исследования отмечается, что излучение снутри ISCO является доминирующим компонентом в диапазоне MAXI J1820 + 070 меж 6 и 10 килоэлектронвольт, что подчеркивает необходимость включения данной нам области в модели аккреционных дисков темных дыр.
