Gyles Lewis
0 
3499
256
Ljus som flyr från ett svart hål kan "boomerang" sin väg till frihet, avslöjar nya röntgenbilder.
Forskare fann detta udda beteende när de granskade arkivröntgenobservationer av ett svart hål som är ungefär tio gånger så massivt som vår sol. Beläget cirka 17 000 ljusår från jorden, siffrar det svarta hålet material från en partnerstjärna; tillsammans är det svarta hålet och stjärnan känd som XTE J1550-564.
Det kan bli ganska konstigt runt ett svart hål. Dessa exceptionellt täta kosmiska föremål utövar en så kraftfull tyngdkraftsdragning att till och med ljus inte kan motstå deras attraktion. Och forskare fann nyligen att ljus uppför sig ännu mer konstigt runt ett svart hål än en gång trodde. Ljus i ett svart håls ackretionsskiva - ett spiralformigt, platta moln av damm och gas som cirklar kanterna på ett svart hål - kan ibland fly ut i rymden. Men det avgående ljuset från det svarta hålet XTE J1550-564 följde inte den förutsägbara vägen. I stället för att rymma direkt från disken drogs ljuset istället tillbaka mot det svarta hålet och reflekterades sedan från disken och bort från det svarta hålet "som en boomerang", rapporterade forskare i en ny studie.
Relaterad: Stephen Hawkings mest långtgående idéer om svarta hål
De modellerade det svarta hålets ackretionsskiva och dess korona - en gaszon med lägre täthet mycket nära det svarta hålet - med hjälp av data som fångats av Rossi X-ray Timing Explorer, ett nu avaktiverat NASA-satellituppdrag som undersökte svarta hål, neutronstjärnor och andra röntgenstrålande emissioner mellan 1995 och 2012.
"Det vi studerar är vanligtvis ljus som kommer från den gasen" - koronaen - "och den studsar bort från den här skivan som går i riktning mot det svarta hålet", säger författaren Riley Connors, en postdoktor i fysik vid California Institute of Technology's Cahill Center for Astronomy and Astrophysics i Pasadena, Kalifornien.
Normalt studerar teamet ljus "som kommer från den koronaen och slår på disken, hoppar av och sedan anländer till våra teleskoper. Det är något vi har studerat länge," berättade Connors .
Den här gången verkade emellertid en del av det ljus som studsade från det svarta hålets skiva ha sitt ursprung i själva skivan snarare än i koronaen; den drogs sedan tillbaka mot det svarta hålet innan man hoppade bort.
"Det vi hittade, som förutsågs på 1970-talet, är att du kunde se ljus som kommer från skivan böjd hela vägen tillbaka på sig själv," sade Connors.
Ljus från olika regioner runt det svarta hålet har distinkta röntgenunderskrifter som säger forskare var ljuset kom ifrån. När studieförfattarna tittade på data för XTE J1550-564 såg de ljus som reflekterades från det svarta hålet men hade utsläpp "fingeravtryck" som inte riktigt stämde med de i ljus som kom från korona, sade Connors. Forskarna vände sig sedan till datormodeller för att förklara avvikelsen.
Sätta en ny snurr på svarta hål
Denna upptäckt kan hjälpa forskare att bekräfta andra svårfångade aspekter av svarta hål, till exempel hur snabbt de snurrar. Forskare förstår redan hur en ackretionsskiva runt ett svart hål beter sig. Genom att lägga till detta boomeranging-ljus till sina datormodeller kan astrofysiker sedan beräkna ett svart håls rotationshastighet baserat på hur mycket av ljuset som böjs och studsar tillbaka, förklarade Connors.
"Det är kanske ett mer pålitligt sätt för oss att mäta hur snabbt de svarta hålen snurrar," sade han. '"
Även om detta fenomen har dokumenterats hittills endast i XTE J1550-564-systemet, är detta förmodligen inte det enda svarta hålet där ljus utför dessa ovanliga gymnastikfunktioner, sade Connors.
"Vi börjar titta på data från andra svarta hål; vi har data från flera röntgen satelliter för dussintals av dessa system i vår egen galax," sade han. "Vi tycker att vi borde se detta i många andra källor."
Resultaten publicerades online 20 mars i The Astrophysical Journal.
- Vridad fysik: 7 tankeväckande fynd
- De största fynden för svarta hålen 2019
- De 12 konstigaste föremålen i universum
Ursprungligen publicerad den .
ERBJUDANDE: Spara 45% på "Hur det fungerar" Allt om rymden "och" Allt om historia "!
Under en begränsad tid kan du ta ut en digital prenumeration på någon av våra bästsäljande vetenskapsmagasiner för bara 2,38 dollar per månad, eller 45% rabatt på standardpriset för de första tre månaderna.
Se alla kommentarer (0)