STUDIU Găurile negre au o „zonă de plonjare”, așa cum a prezis Einstein

Albert Einstein a avut dreptate: Există o zonă la marginea găurilor negre în care materia nu mai poate rămâne pe orbită și cade, așa cum a prezis teoria sa a gravitației, relatează CNN.

Folosind telescoape capabile să detecteze raze X, o echipă de astronomi a observat pentru prima dată această zonă – numită „regiunea de plonjare” – într-o gaură neagră aflată la aproximativ 10.000 de ani-lumină de Pământ. „Am ignorat această regiune, pentru că nu aveam datele necesare”, a declarat cercetătorul Andrew Mummery, autorul principal al studiului publicat joi în revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. „Dar acum că le avem, nu am putea să o explicăm altfel”.

Nu este prima dată când găurile negre au ajutat la confirmarea marii teorii a lui Einstein, cunoscută și sub numele de relativitate generală. Prima fotografie a unei găuri negre, capturată în 2019, a întărit anterior ipoteza de bază a fizicianului revoluționar, potrivit căreia gravitația este doar materie care îndoaie țesătura spațiu-timp.

Multe dintre celelalte predicții ale lui Einstein s-au dovedit a fi corecte de-a lungul anilor, printre care undele gravitaționale și limita de viteză universală. „În acest moment, este un om împotriva căruia este greu să pariezi”, a declarat Mummery, bursier Leverhulme-Peierls la departamentul de fizică al Universității Oxford din Regatul Unit.

„Am ieșit în căutarea sa în mod special – acesta a fost întotdeauna planul. Ne-am certat foarte mult timp dacă vom reuși vreodată să o găsim”, a declarat Mummery. „Oamenii spuneau că ar fi imposibil, așa că confirmarea că se află acolo este foarte emoționantă”.

„Ca marginea unei cascade”

Gaura neagră observată se află într-un sistem numit MAXI J1820 + 070, care este alcătuit dintr-o stea mai mică decât soarele și gaura neagră însăși, estimată la 7-8 mase solare. Astronomii au folosit telescoapele spațiale NuSTAR și NICER ale NASA pentru a colecta date și a înțelege cum gazul fierbinte, numit plasmă, de la stea este aspirat în gaura neagră.

NuSTAR este prescurtarea de la Nuclear Spectroscopic Telescope Array, care orbitează în jurul Pământului, iar NICER, cunoscut în mod oficial sub numele de Neutron star Interior Composition Explorer, se află pe Stația Spațială Internațională.

„În jurul acestor găuri negre există discuri mari de material orbital (de la stelele din apropiere)”, a declarat Mummery. „Cea mai mare parte este stabilă, ceea ce înseamnă că poate curge în mod normal. Este ca un râu, în timp ce regiunea de plonjare este ca marginea unei cascade – tot sprijinul tău a dispărut și te prăbușești cu capul înainte. Cea mai mare parte a ceea ce puteți vedea este râul, dar există această mică regiune la capătul ei, care este practic ceea ce am găsit”, a adăugat el, menționând că, în timp ce «râul» a fost observat pe scară largă, aceasta este prima dovadă a «cascadei».

Spre deosebire de orizontul evenimentelor, care este mai aproape de centrul găurii negre și nu lasă să scape nimic, inclusiv lumina și radiația, în „regiunea de plonjare” lumina poate scăpa, dar materia este trasă de puternica atracție gravitațională, a explicat Mummery.

Descoperirile studiului ar putea ajuta astronomii să înțeleagă mai bine formarea și evoluția găurilor negre. „Putem învăța cu adevărat despre ele studiind această regiune, deoarece se află chiar la margine, așa că ne oferă cele mai multe informații”, a spus Mummery.

Un lucru care lipsește din studiu este o imagine reală a găurii negre, deoarece aceasta este prea mică și prea îndepărtată. Dar o altă echipă de cercetători de la Oxford lucrează la ceva chiar mai bun decât o imagine: primul film al unei găuri negre. Pentru a realiza acest lucru, echipa va trebui mai întâi să construiască un nou observator, Africa Millimetre Telescope din Namibia, care, potrivit lui Mummery, va fi realizat în decurs de un deceniu. Telescopul, care se va alătura colaborării internaționale Event Horizon Telescope, care a capturat în 2019 imaginea revoluționară a găurii negre, va permite oamenilor de știință să observe și să filmeze găurile negre mari din centrul galaxiei Calea Lactee și de dincolo de aceasta.