Астрофизики получили прямое доказательство существования предсказанных Эйнштейном «областей погружения» вокруг черных дыр

Международная группа ученых под руководством Эндрю Маммери (Andrew Mummery) с кафедры физики Оксфордского университета (Oxford University Physics) обнаружила вокруг черной дыры ту область, где материя останавливает вращение и падает прямо в дыру. Более, по оценкам исследователей, эта область обладает самой сильной гравитацией из наблюдаемых в галактике до сих пор. Изучение областей погружения, предсказанных Альбертом Эйнштейном, может оказаться информативным для понимания процессов образования и эволюции черных дыр. Статья об открытии опубликована в Monthly Notices of the Astronomical Society. Любая материя, сблизившаяся с черной дырой, утрачивает свой первоначальный вид и превращается в пылевое вращающееся вокруг дыры кольцо под названием аккреционный диск. Согласно общей теории относительности, у диска должна быть внутренняя граница, после которой вращение чего бы то ни было прекращается и что бы то ни было, стремительно ускоряясь до скорости света, падает в черную дыру. «Это как превращение реки в водопад, но до сих пор мы смотрели только на реку», поясняет Эндрю Маммери. «Если бы Эйнштейн был неправ, то мы бы так и продолжали все время видеть реку, но сейчас мы заметили первый проблеск водопада, значит, Эйнштейн был прав», добавляет он.

Маммери с коллегами обнаружили область погружения вокруг черной дыры в двойной системе MAXI J1820+070, состоящей из черной дыры и звезды и удаленной от Земли на 10 000 световых лет. Исследование основано на создании моделей излучения аккреционного диска черной дыры с использованием данных космического телескопа NASA жесткого рентгеновского диапазона (Nuclear Spectroscopic Telescope Array). Полученные авторами модели соответствовали наблюдательным данным только тогда, когда учитывали излучение материи в области погружения в дополнение к излучению от аккреционного диска. «Раньше мы предполагали, что все, что пересекает эту границу, не успеет по-настоящему заметно излучить, прежде чем погрузится в черную дыру, и поэтому исследователи ничего не увидят», говорит эксперт New Scientist Грег Салвесен (Greg Salvesen) из Национальной лаборатории Лос-Аламоса в Нью-Мексико (Los Alamos National Laboratory). Дополнительное излучение из области погружения может решить многолетнюю проблему рентгеновской астрономии, согласно которой черные дыры вращаются быстрее, чем предсказывает теория. Вращение черной дыры и яркость области вокруг нее связаны, поэтому добавление дополнительного излучения может привести вращение в соответствие с предсказаниями, считают авторы открытия.