Crna rupa, po definiciji, guta sve što joj se približi, pa čak i fotone, stoga se u pravilu ne bi trebalo vidjeti ništa što je iza nje, no njezina gravitacija je tolika da savija prostor i vrijeme. Zato, kako predviđa teorija relativnosti, može se vidjeti i stražnji dio njezina aktrecijskog diska.
Kako prenosi Sciencealert, prvi put u povijesti astronomi su izravno detektirali ovu reflektiranu svjetlost, u obliku odjeka rendgenskih zraka iz supermasivne crne rupe udaljene 800 milijuna svjetlosnih godina, u galaksiji zvanoj I Zwicky 1 (I Zw 1). Ovo konačno potvrđuje Einsteinovo predviđanje i baca novo svjetlo na najmračnije objekte u svemiru.
"Svako svjetlo koje uđe u tu crnu rupu ne izlazi, pa ne bismo trebali moći vidjeti ništa što se nalazi iza crne rupe", rekao je astrofizičar Dan Wilkins sa Sveučilišta Stanford. "Razlog zbog kojeg možemo vidjeti rendgenski odjek je taj što ta crna rupa iskrivljuje prostor, savija svjetlost i uvija magnetska polja oko sebe."
Prostor koji okružuje crnu rupu ima nekoliko komponenti. Tu je horizont događaja - poznata "točka bez povratka", na kojoj čak ni brzina svjetlosti nije dovoljna za postizanje brzine bijega. Aktivna crna rupa poput I Zw 1* također ima akrecijski disk. To je ogroman spljošteni disk prašine i plina koji se kovitla u objekt, poput vode koja kruži u odvodu.
Materijal koji kruži se nevjerojatno ugrije
Ovaj disk postaje nevjerojatno vruć zbog utjecaja trenja i magnetskog polja - toliko vruć da se elektroni oduzimaju od atoma, tvoreći magnetiziranu plazmu. Ovo je područje užareno od vrućih elektrona za koje se smatra da ih pokreće magnetsko polje crne rupe.
Magnetsko se polje toliko uvrće da pukne i ponovno se poveže - proces koji na Suncu pokreće snažne erupcije. U crnoj rupi korona djeluje poput sinkrotrona i ubrza elektrone do tako visokih energija da oni sjaje u valnim dužinama X-zraka.
"Ovo magnetsko polje koje se veže, a zatim pukne blizu crne rupe zagrijava sve oko sebe i proizvodi te visokoenergijske elektrone koji potom proizvode X-zrake", objasnio je Wilkins.
Neki od fotona zrače akrecijski disk i ponovno se obrađuju procesima poput fotoelektrične apsorpcije i fluorescencije, a zatim se ponovno emitiraju onime što se naziva reverberacijski odjek, odnosno rendgenski odraz. Ova emisija refleksije može se koristiti za mapiranje regije najbliže horizontu događaja crne rupe.
Rendgenske zrake gdje ne bi trebale biti
Zato, kada su proučavali akrecijski dist, u podacima su vidjeli očekivane rendgenske zrake, ali su tada pronašli nešto što nisu očekivali - naknadne bljeskove rendgenskog svjetla u drugom dijelu spektra.
To je, shvatio je Wilkins, bilo u skladu s refleksijama koje su dolazile iza crne rupe, a staze su im bile savijene oko masivnog objekta zbog njegova nevjerojatno jakog gravitacijskog polja i povećane svjetlosti.
"Nekoliko sam godina gradio teoretska predviđanja kako nam se ti odjeci pojavljuju", objasnio je Wilkins. "Već sam ih vidio u teoriji koju sam razvijao, pa sam mogao otkriti vezu kada sam ih vidio u opažanjima teleskopa."
Zadovoljstvo je, još jednom, potvrditi još jedno ključno predviđanje opće teorije relativnosti, ali otkriće je uzbudljivo i iz nekoliko drugih razloga.
Kao prvo, zaista je sjajno saznati nešto novo o crnim rupama. To su lukave kozmičke zvijeri - budući da su nevidljive i s tako ekstremnim prostorom oko sebe - da su promatračke studije prilično izazovne.
To je i mjera koliko smo daleko došli, da možemo izvršiti ovakve opservacije, i s pomoću naših instrumenata i naših analitičkih tehnika. Znanstvenici kažu da će znanost o crnoj rupi biti sve bolja, s novom generacijom teleskopa koji će otvoriti oči na nebu.
"Slika koju trenutno počinjemo dobivati iz podataka postat će mnogo jasnija s ovim novim zvjezdarnicama", rekao je Wilkins.
