juni 22, 2024

Soest Nu

Soest Nu is de toonaangevende aanbieder van kwalitatief Nederlands nieuws in het Engels voor een internationaal publiek.

Natuurkundigen bevestigen eindelijk Einsteins verrassende voorspellingen over zwarte gaten: ScienceAlert

Natuurkundigen bevestigen eindelijk Einsteins verrassende voorspellingen over zwarte gaten: ScienceAlert

De gedetailleerde mechanismen van hoe materie van buiten de waarnemingshorizon op een zwart gat valt, zijn onthuld in een nieuw onderzoeksartikel.

Zoals voorspeld door Einsteins zwaartekrachttheorie, komt er een punt waarop materie niet meer rond het zwarte gat draait en recht naar beneden valt, snel voorbij het point of no return.

Nu hebben we met röntgengegevens van een actief zwart gat eindelijk bewijs gezien van het bestaan ​​van deze ‘subductiezone’.

“Einsteins theorie voorspelde deze recente daling, maar dit is de eerste keer dat we kunnen bewijzen dat dit heeft plaatsgevonden.” zegt theoretisch natuurkundige Andrew Mummery Van de Universiteit van Oxford in het Verenigd Koninkrijk.

“Zie het als een rivier die in een waterval verandert. Tot nu toe hebben we naar de rivier gekeken. Dit is onze eerste blik op een waterval.”

De materie die in een zwart gat terechtkomt, volgt geen rechte lijn. Het wervelt rond, als kolkend water, dat onverbiddelijk door de afvoer omhoog stijgt. Dit is geen loze analogie: de vergelijking is treffend omdat wetenschappers kolkend water gebruiken om de omgeving rond zwarte gaten te bestuderen.

Melkweg met MAXI J1820+070 gemarkeerd met een wit kruis. Inzet: Chandra-gegevens tonen het flitsende zwarte gat in 2018. (NASA/CXC/Universiteit van Parijs/M. Espinasi et al./banstars)

Het bestuderen van zwarte gaten zelf is een beetje moeilijk, omdat de kromgetrokken ruimtetijd eromheen zo extreem is.

Maar tientallen jaren geleden voorspelde het theoretische werk van Albert Einstein dat materie, op een bepaalde korte afstand van een zwart gat, niet langer in staat zou zijn een stabiele cirkelvormige baan te volgen, en recht naar beneden zou vallen – als water over de rand van diezelfde afvoer.

Er is geen reden om aan te nemen dat dit niet het geval is – materie moet op de een of andere manier de waarnemingshorizon overschrijden, en Einsteins zwaartekrachttheorie heeft over de hele linie kritiek doorstaan ​​– maar waar astrofysici niet zeker van zijn, is of we dat wel of niet zullen doen. in staat om het te detecteren.

READ  Bekijk gratis NASA's kritische tanktest van de Artemis 1-maanraket

Het werk van Mummery en zijn collega’s bestond uit meerdere delen. Eén zo’n experiment was het ontwikkelen van simulaties en numerieke modellen die het verzonken gebied visualiseren om te onthullen welk soort licht het uitstraalt. Vervolgens hadden ze observationeel bewijsmateriaal nodig dat dezelfde emissie in de lage zone bevatte.

Het zwarte gat in kwestie werd gevonden in een systeem op ongeveer 10.000 lichtjaar afstand, genaamd MAXI J1820+070. Dit systeem bevat een zwart gat met een massa van ongeveer 8,5 keer de massa van de zon – en een dubbelster, waarvan het zwarte gat materiaal ontdoet terwijl de twee objecten roteren en zich in uitbarstingen voedt. Het lijkt op een röntgenflits.

Astronomen hebben dit zwarte gat in de gaten gehouden om het gedrag ervan beter te begrijpen, zodat onderzoekers toegang hadden tot hoogwaardige gegevens verkregen met behulp van röntgenstraling. Nustar En De mooiste Instrumenten in een lage baan om de aarde. Zij richtten zich met name op de explosie die in 2018 plaatsvond.

border-frame=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; schrijven naar klembord; gecodeerde media; gyroscoop; beeld-in-beeld; web delen” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>

Eerdere studies hebben aangetoond dat er een extra gloed wordt waargenomen bij waarnemingen van deze volkomen onverklaarbare explosie.

A Studie 2020 Hij speculeerde dat deze gloed afkomstig zou kunnen zijn vanuit de binnenste cirkelvormige baan, de duikzone. Mummery en zijn collega’s bestudeerden deze gloed met bijzondere zorg en ontdekten dat deze overeenkwam met de emissie die ze uit hun simulaties hadden afgeleid.

Onderzoekers zeggen dat dit zonder enige twijfel eindelijk het bestaan ​​van het zinkende gebied bevestigt, wat ons een nieuwe sonde geeft van het intense zwaartekrachtsysteem in het gebied net buiten de waarnemingshorizon van het zwarte gat.

READ  NASA's volgende decennium: een missie voor ijsreuzen bouwen

“Wat echt spannend is, is dat er veel zwarte gaten in de Melkweg zijn, en dat we nu een krachtige nieuwe techniek hebben om de sterkste bekende zwaartekrachtvelden te bestuderen.” zegt Mummery.

“Wij geloven dat dit een opwindende nieuwe ontwikkeling vertegenwoordigt in het onderzoek naar zwarte gaten, waardoor we de eindzone eromheen kunnen bestuderen.

Alleen dan kunnen we de zwaartekracht volledig begrijpen. ‘Deze laatste druppel plasma vindt plaats aan de rand van het zwarte gat en laat de reactie van materie op de zwaartekracht op zijn sterkst mogelijk zien.’

Het onderzoek is gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society.