Valeria OrdonezGeo
(CNN) — Albert Einstein aveva ragione: c’è una regione ai margini dei buchi neri dove la materia non può più rimanere in orbita e cade, come previsto dalla sua teoria della gravità.
Utilizzando telescopi in grado di rilevare “Abbiamo ignorato questa regione perché non avevamo i dati”, ha detto il ricercatore Andrew Mummery, autore principale dello studio pubblicato giovedì sulla rivista Monthly Notice della Royal Astronomical Society. “Ma ora che lo sappiamo, non possiamo spiegarlo in nessun altro modo.”
Questa non è la prima volta che i buchi neri contribuiscono a confermare la grande teoria di Einstein, nota anche come relatività generale. La prima immagine di un buco nero, scattata nel 2019, aveva precedentemente rafforzato il presupposto centrale del fisico rivoluzionario secondo cui la gravità è solo materia che piega il tessuto dello spazio-tempo.
Gli astronomi hanno scoperto un enorme buco nero “gigante dormiente” a meno di 2.000 anni luce dalla Terra.
Molte delle altre previsioni di Einstein si sono rivelate corrette nel corso degli anni, comprese le onde gravitazionali e il limite di velocità globale. “È difficile scommettere contro questo al momento”, ha detto Mummery, Leverhulme-Pierls Fellow presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Oxford nel Regno Unito.
“Siamo andati a cercarlo specificatamente; questo è sempre stato il piano. Abbiamo discusso a lungo se saremmo riusciti a trovarlo”, ha detto Mummery. “La gente diceva che sarebbe stato impossibile, quindi confermare che esiste è davvero emozionante “.
In un’illustrazione artistica, un buco nero attira la materia da una stella compagna, formando un disco che orbita attorno al buco nero prima di cadervi dentro. (NASA/CXC/M. Weiss)
“Come il bordo di una cascata”
Il buco nero osservato si trova in un sistema chiamato MAXI J1820+070, ed è costituito da una stella più piccola del Sole e dal buco nero stesso, e la sua massa è stimata tra 7 e 8 masse solari. Gli astronomi hanno utilizzato i telescopi spaziali NuSTAR e NICER della NASA per raccogliere dati e capire come il buco nero aspira il gas caldo, chiamato plasma, dalla stella.
NuSTAR è l’abbreviazione di Nuclear Spectroscopic Telescope Array, che orbita attorno alla Terra, e NICER, formalmente noto come Neutron Star Interior Composition Explorer, si trova sulla Stazione Spaziale Internazionale.
Il telescopio spaziale NuSTAR della NASA, mostrato qui in concept art, è stato utilizzato per la prima volta per rilevare una “zona di immersione” attorno a un buco nero. (NASA/JPL-Caltech)
“Intorno a questi buchi neri ci sono grandi dischi di materiale che orbitano attorno alle stelle vicine”, ha detto Mummery. “La maggior parte di loro sono stabili, il che significa che possono scorrere felicemente. È come un fiume, mentre l’area allagata è come il bordo di una cascata: tutto il tuo supporto viene meno e stai crollando rapidamente. “La maggior parte di quello che puoi vedere è il fiume, ma c’è una piccola area alla fine”, ha aggiunto Questo è essenzialmente ciò che abbiamo trovato”, ha detto, sottolineando che sebbene il “fiume” sia stato ampiamente osservato, questa è la prima prova di ciò il fiume è come una “cascata”.
A differenza dell’orizzonte degli eventi, che è più vicino al centro del buco nero e non lascia sfuggire nulla, nemmeno la luce e le radiazioni, nella “regione sommersa” la luce può ancora sfuggire, ma la materia è destinata a morire a causa della forte gravità. . Mummery spiega.
I risultati dello studio potrebbero aiutare gli astronomi a comprendere meglio la formazione e l’evoluzione dei buchi neri. “Possiamo davvero conoscerlo studiando quest’area, perché è proprio al limite, quindi ci fornisce la maggior parte delle informazioni”, ha detto Mummery.
L’unica cosa che manca nello studio è un’immagine reale del buco nero, perché è così piccolo e così lontano. Ma un altro team di ricercatori di Oxford sta lavorando a qualcosa di ancora migliore di una foto: il primo filmato di un buco nero. Per raggiungere questo obiettivo, il team dovrà prima costruire un nuovo osservatorio, l’Africa Millimeter Telescope in Namibia, che Mummery spera possa essere operativo entro un decennio. Il telescopio, che si unirà alla collaborazione internazionale Event Horizon Telescope che ha acquisito l’innovativa immagine del buco nero nel 2019, consentirà agli scienziati di osservare e fotografare grandi buchi neri al centro della Via Lattea e oltre.
Secondo gli scienziati, il buco nero nella nostra galassia ruota ad alta velocità e trascina con sé lo spazio-tempo
Un collegamento al passato
Secondo Christopher Reynolds, professore di astronomia presso l’Università del Maryland, College Park, trovare prove concrete della “regione sommersa” è un passo importante che consentirà agli scienziati di migliorare significativamente i modelli di come si comporta la materia attorno al buco nero. “Ad esempio, potrebbe essere usato per misurare la velocità di rotazione di un buco nero”, ha detto Reynolds, che non è stato coinvolto nello studio.
Dan Wilkins, ricercatore presso la Stanford University in California, lo definisce uno sviluppo entusiasmante, sottolineando che nel 2018 si è verificata una massiccia esplosione di luce proveniente da uno dei buchi neri della nostra galassia, insieme a un surplus di raggi X ad alta energia. .
“All’epoca presumevamo che questo eccesso fosse dovuto al materiale caldo nella regione di recessione, ma non avevamo una previsione teorica completa di quale sarebbe stata questa emissione”, ha detto Wilkins, anch’egli non coinvolto nello studio. lo studio.
Ha aggiunto che questo studio sta già eseguendo questi calcoli, utilizzando la teoria della gravità di Einstein per prevedere come appariranno i raggi X emessi dalla materia nella “zona di immersione” attorno al buco nero, e confrontandoli con i dati di quella meravigliosa esplosione in 2018.
“Questa sarà un’importante scoperta spaziale nel prossimo decennio e non vediamo l’ora che arrivi la prossima generazione di telescopi a raggi X che ci forniranno misurazioni più dettagliate delle regioni più profonde al di fuori degli orizzonti degli eventi dei buchi neri”, ha affermato Wilkins. “.
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