MNRAS: в системе с темной дырой отыскали подтверждения теории относительности
Интернациональная группа астрофизиков из Англии и США отыскала новые подтверждения теории относительности Эйнштейна, которая предвещает поведение материи, рядом подходящей к темной дыре. Итоги исследования выложены 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 8-мь 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.
Гипотеза Эйнштейна предвещает, что меж аккреционным диском и горизонтом событий должна жить грань, при скрещении 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 кол-во энергии в виде света, которые имеет соответствующие спектральные особенности.
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 точно заносит весомый 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.
Итоги моделирования подтвердили, что ISСO в аккреционном диске MAXI J1820+070 точно 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.
Из слов создателей, их работа является первым надежным обнаружением излучения снутри ISCO и позволяет наложить дополнительные ограничения на спин темной дыры MAXI J1820 + 070. Спин охарактеризовывает кручение и является одним из 2-ух характеристик, стопроцентно описывающим в астрофизике черную дыру (другим является масса). Чтоб можно было найти излучение снутри ISCO, спин должен быть низким: a < 0,5, где a — угловой миг единицы массы.
В заключении исследования указывается, что излучение снутри ISCO является доминирующим компонентом в диапазоне MAXI J1820 + 070 меж 6 и 10 килоэлектронвольт, что подчеркивает необходимость включения этой области в модели аккреционных дисков темных дыр.
