Эта зона является внутренней границей аккреционного диска.
Астрономы впервые смогли зафиксировать «область погружения» черной дыры, зону, где материя прекращает вращаться и начинает стремительно падать к центру, как водопад. Область, предсказанная общей теорией относительности Эйнштейна, расположена непосредственно перед горизонтом событий. Вопреки ожиданиям, она излучает свет, что и позволило ученым ее обнаружить.
Когда материя приближается к черной дыре, она начинает притягиваться ее гравитацией, распадаясь на части и образуя аккреционный диск, который излучает высокоэнергетические частицы. Этот процесс продолжается до тех пор, пока материя не достигнет горизонта событий — точки, за которой ничто, даже свет, не может вырваться из гравитационного плена черной дыры. По Ньютоновской теории, материя должна вращаться вокруг черной дыры до самого горизонта событий, но Эйнштейн предсказал, что на определенном расстоянии — в «области погружения» — частицы перестают двигаться по круговым орбитам и начинают падать к центру.
Аккреционный диск можно сравнить с рекой, которая течет к водопаду, где область погружения и есть этот водопад. Эндрю Маммери из Оксфордского университета отметил, что если бы Эйнштейн ошибался, материя бы продолжала стабильное движение до самого горизонта событий, без резкого падения. Однако наблюдения показали, что ученый был прав: частицы действительно обрушиваются к центру черной дыры.
Долгое время исследователи спорили, испускает ли область погружения излучение. Если бы не испускала, то осталась бы незаметной для телескопов. Грег Салвесен из Лос-Аламосской национальной лаборатории пояснил, что ранее считалось, будто объекты, пересекающие эту границу, не успевают излучить заметное количество света до погружения в черную дыру. Поэтому многие модели не учитывали возможные выбросы излучения из внутренней орбиты аккреционного диска, где еще возможны стабильные круговые орбиты частиц, пишет Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Исследование Маммери и его команды положило конец этим спорам, предоставив первые наблюдательные доказательства существования «области погружения» черной дыры. Это открытие подтвердило теорию Эйнштейна и позволило ученым заглянуть в зону, которая ранее была лишь предметом гипотез. Теперь астрономы могут более детально изучать этот феномен, что может привести к новым открытиям о природе черных дыр и гравитации.
Это открытие позволило получить новые данные о процессе аккреции и излучении материи вблизи горизонта событий. Теперь ученые смогут более точно моделировать поведение материи в экстремальных условиях, что может привести к значительным достижениям в астрофизике и нашем понимании Вселенной.
