Астрономы впервые зафиксировали уникальное явление, которое получило название «область погружения». Это зона, где материя прекращает своё вращение вокруг чёрной дыры и начинает падать прямо в неё.
Это явление было предсказано теорией относительности Эйнштейна, но до сих пор не подтверждалось наблюдениями, что вызывало сомнения в его реальности. Обычно материя, приближающаяся к чёрной дыре, образует вокруг неё аккреционный диск — вращающееся кольцо из разрушенных частиц. Теория относительности предсказывала наличие внутренней границы этого диска, где вращение прекращается и материя стремительно падает в чёрную дыру, достигая скоростей, близких к скорости света.
Эндрю Маммери из Оксфордского университета сравнил это явление с рекой, переходящей в водопад. До недавнего времени учёные наблюдали только «реку», но теперь они «увидели водопад», что стало подтверждением теории Эйнштейна.
Исследователи обнаружили доказательства существования «области погружения» вокруг чёрной дыры в системе MAXI J1820+070, расположенной на расстоянии 10 тысяч световых лет от Земли. Моделирование света аккреционного диска показало, что реальные данные совпадают с моделями только при учёте дополнительного света, излучаемого материей в «области погружения».
Грег Салвесен из Национальной лаборатории Лос-Аламоса отметил, что ранее считалось, что материя, пересекающая границу «области погружения», не успевает излучить свет перед падением в чёрную дыру. Однако новые данные показали, что именно эта зона является источником дополнительного света. Это может помочь решить долгоживущую проблему рентгеновской астрономии, связанную с расхождением теоретических предсказаний и наблюдаемых данных о скорости вращения чёрных дыр.
Это открытие имеет важное значение для понимания природы гравитации и пространства-времени. «Область погружения» является одной из самых экстремальных зон в космосе, расположенной за горизонтом событий, где гравитационные силы настолько сильны, что ни материя, ни свет не могут покинуть эту область.
Исследователи продолжают наблюдения за этими уникальными «космическими водопадами», чтобы уточнить условия в этих необычных областях и ответить на множество вопросов астрофизики.
Автор оригинальной публикации — MIRAYA.