مشاهدۀ سیاهچاله‌ای که نظریۀ اینشتین را اثبات می‌کند
نظریه‌ی نسبیت عام انیشتین پیش‌بینی کرد که «مناطق غوطه‌ور» اطراف سیاهچالهها، ماده را با سرعت نور به درون خود شتاب می‌دهند.
اول صبح؛ نظریه نسبیت عام انیشتین پیش‌بینی کرد که «مناطق غوطه‌ور» اطراف سیاهچالهها، ماده را با سرعت نور به درون خود شتاب می‌دهند. اکنون، مشاهدات اشعه ایکس از یک سیاهچاله دورافتاده، نظریه او را ثابت کرده است.
اخترشناسان مشاهده کرده‌اند که ماده با سرعت نور در دهانه یک سیاهچاله فرو می‌رود. این مشاهده پیش بینی مهم انیشتین را بار دیگر ثابت کرد.
سال ۱۹۱۵، نظریه نسبیت عام انیشتین پیش بینی کرد که وقتی ماده به اندازه کافی به یک سیاهچاله نزدیک شود، نیروی عظیم گرانش شتافتن فضا-زمان باید آن را وادار کند که مدار دایره‌ای را رها کرده و مستقیماً در آن فرو برود.
اکنون، مشاهدات اشعه ایکس با تلسکوپ‌های فضایی NuSTAR و NICER ناسا، سرانجام وجود این «منطقه غوطه ور» را تایید کرده است. این تیم به رهبری محققان دپارتمان فیزیک در آکسفورد میگویند که مطالعه آن می‌تواند اسرار مهمی را در مورد سیاهچالهها و ماهیت فضا-زمان آشکار کند. محققان یافته‌هایشان را روز ۱۶ می‌در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر کردند.
اندرو مامری، نویسنده اصلی این مقاله و فیزیکدان دانشگاه آکسفورد میگوید: «این نخستین نگاه به اینست که چگونه پلاسمای کنده شده از لبه بیرونی یک ستاره، سقوط نهایی خود به مرکز یک سیاهچاله را انجام میدهد، فرآیندی که در منظومه‌ای در فاصله ۱۰۰۰۰ سال نوری از ما رخ میدهد. آنچه به راستی هیجان‌انگیز است اینست که سیاهچالههای زیادی در کهکشان وجود دارد و ما اکنون یک تکنیک جدید قدرتمند داریم که به کمک آن میتوانیم قوی‌ترین میدان‌های گرانشی شناخته‌شده را مطالعه کنیم.»
سیاهچالهها از فروپاشی ستارگان غول پیکر متولد میشوند و با بلعیدن گاز، غبار، ستاره‌ها و دیگر سیاهچالهها رشد میکنند. این هیولاهای کیهانی چنان کشش گرانشی قدرتمندی دارند که هیچ چیز (حتی نور) نمیتواند از شکم آن‌ها فرار کند.
اما این به آن معنا نیست که سیاهچالهها دیده نمی‌شوند. سیاهچالههای فعال را دیسک‌های برافزایشی احاطه کرده اند؛ توده‌های وسیعی از مواد که از ابرهای گازی و ستاره‌ها جدا میشوند و همزمان با رفتن به داخل سیاهچاله، در اثر اصطکاک به دمای بسیار داغ می‌رسند.
محققان با نشانه گرفتن دو تلسکوپ فضایی به سمت سیاهچاله‌ای به نام MAXI J۱۸۲۰+۰۷۰ که داخل یک سیستم دوتایی در فاصله تقریبی ۱۰۰۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد، اشعه ایکس ساطع شده از مواد سوزان دیسک برافزایش آن را شناسایی کردند. آن‌ها با قرار دادن داده‌های پرتو ایکس خود در مدل‌های ریاضی، کشف کردند که این دو تنها در صورتی با هم مطابقت دارند که مدل‌ها شامل نوری شوند که از ماده‌ی در منطقه غوطه‌ور می‌آید و وجود آن را تأیید می‌کند.
مامری گفت: «تئوری اینشتین پیش‌بینی می‌کرد این غوطه نهایی وجود داشته باشد، اما این نخستین بار است که میتوانیم وقوع آن را اثبات کنیم. فکر کنید مانند رودخانه‌ای است که به آبشار تبدیل می‌شود، پیش از این ما به رودخانه نگاه می‌کردیم، اما این نخستین مشاهده ما از آبشار است.»
محققان میگویند با جمع‌آوری و مطالعه نور بیشتر از این آبشار کیهانی، اطلاعات بی‌سابقه‌ای در مورد شرایط شدید اطراف سیاهچالهها به دست خواهند آورد. مناطق غوطه‌ور درست خارج از افق‌های رویداد سیاهچالهها قرار دارند، نقاط بی‌بازگشتی که در آن‌ها، گرانش به قدری قوی می‌شود که حتی نور هم نمیتواند از آن بگریزد.
مامری میگوید: «ما معتقدیم این یافته نمایانگر یک پیشرفت جدید هیجان‌انگیز در مطالعه سیاهچالهها است که به ما اجازه میدهد منطقه نهایی اطراف آن‌ها را بررسی کنیم. تنها در این صورت است که میتوانیم نیروی گرانشی را به طور کامل بفهمیم. این غوطه نهایی پلاسما در لبه سیاهچاله اتفاق می‌افتد و نشان میدهد ماده در قوی‌ترین شکل ممکن به گرانش واکنش نشان میدهد.