Naukowcy odkryli dysk wokół czarnej dziury. To przeczy dotychczasowej wiedzy na temat wszechświata

Naukowcy z ESA zaobserwowali przy pomocy Teleskopu Hubble'a niezwykły dysk wokół "wygłodniałej" czarnej dziury. To związana z tym obiektem materia, której... w ogóle nie powinno tam być. Astronomowie są zaskoczeni, bo odkrycie przeczy dotychczasowej wiedzy na temat wszechświata.

Ostatnie odkrycie naukowców korzystających z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a jest dla astronomów na całym świecie niespodzianką. Badacze zaobserwowali właśnie wirujący wokół "wygłodniałej" czarnej dziury niezwykły dysk materii, której ich zdaniem nie powinno tam być.

Galaxy NGC 3147 fot. ESA/Hubble & NASA, A. Riess et al

Dysk wokół tej czarnej dziury w ogóle nie powinien istnieć

Naukowcy skierowali Teleskop Hubble'a w stronę pięknej galaktyki spiralnej NGC 3147 (na zdjęciu powyżej) oddalonej od Ziemi o 130 mln lat świetlnych. W samym jej sercu znajduje się ciekawa czarna dziura o masie równej 250 mln mas Słońca.

Odkryto, że wokół tego doskonale czarnego (i niewidzialnego) obiektu wiruje cienki dysk materii poruszającej się z prędkością aż 10 proc. prędkości światła. Naukowcy uważają, że dysk związany grawitacyjnie z czarną dziurą w ogólnie nie powinien się w tym miejscu znajdować. Wszystko przez to, że czarna dziura w centrum NGC 3147 jest "niedokarmiona". Oznacza to, że w jej sąsiedztwie brakuje materii, która byłaby przez nią wyłapywana i grawitacyjnie wciągana za horyzont zdarzeń (granicę po przekroczeniu, której nic się już z jej wnętrza nie wydostanie).

Naukowcy byli przekonani, że takie dyski materii wokół "niedokarmionych" czarnych dziur po prostu nie występują. Dotychczas obserwowali podobne obiekty jedynie w sąsiedztwie regularnie "karmionych" czarnych dziur w najbardziej aktywnych galaktykach we wszechświecie, dlatego nowe odkrycie jest dla nich sporym zaskoczeniem.

Typ dysku, który widzimy, jest zmniejszonym kwazarem i jego istnienia się tu nie spodziewaliśmy. Jest to ten sam typ dysku, który widzimy przy obiektach, które są 1000 lub nawet 100 000 razy jaśniejsze. Dotychczasowe prognozy dla bardzo słabo aktywnych galaktyk wyraźnie zawiodły

- wyjaśnił kierujący badaniem Stefano Bianchi z Roma Tre University.

Wygląd dysku wirującego wokół czarnej dziury możemy zobaczyć na poniższej wizji artysty. Niewielki ciemny punkcik w centrum dysku to właśnie czarna dziura.

Top-Down view of artist's impression of NGC3147 black hole disc fot. ESA/Hubble, M. Kornmesser, CC BY 4.0

Niezwykła czarna dziura królikiem doświadczalnym dla teorii Einsteina

Naukowcy z odkrycia wyraźnie się cieszą, bo czarna dziura w centrum galaktyki NGC 3147 stanowi niezwykłą okazję do "przetestowania" teorii względności Alberta Einsteina. Materia budująca dysk porusza się wokół czarnej dziury z prędkością równą 10 proc. prędkości światła, dzięki temu, gdy zbliża się w kierunku obserwatora wydaje się jaśnieć, a oddalając się ciemnieje.

Na dodatek, materia znajduje się w tak silnym polu grawitacyjnym czarnej dziury, że światło przez niego emitowane jest zniekształcane. Ze względu na niewielką odległość od horyzontu zdarzeń jest wyraźnie przesunięte ku czerwieni (to najdłuższa z fal światła widzialnego), ponieważ z trudem unika wciągnięcia do wnętrza czarnej dziury.

Jest to intrygujący rzut oka na dysk bardzo blisko czarnej dziury. Na tyle blisko, że prędkości i intensywność przyciągania grawitacyjnego wpływają na to, jak widzimy fotony światła

- skomentował Stefano Bianchi.

Nigdy nie widzieliśmy efektów ogólnej i szczególnej teorii względności w świetle widzialnym z taką jasnością

- dodał jeden z członków zespołu, który dokonał odkrycia.

Zachowanie niezwykłego dysku naukowcy przestawili na poniższym filmie:

 

Czytaj też: "Europejski GPS" nie działa. Wielka awaria wszystkich satelitów Galileo. Jesteśmy skazani na system Pentagonu