Jak asi každý ví, co černá díra schvátí, to už nevyzvrátí. Ani světlo se nedostane ven. Prostě nic, i když, kvantoví mechanici v tom, jak známo, vidí jisté komplikace. Pokud jde o světlo, jeho osud je zpečetěn, když se dostane k horizontu událostí. Když se ale světlo ocitne o něco dále, v discích hmoty, které v šíleném tanci krouží kolem chřtánu černé díry, tak je to, jak se zdá, opravdové drama. Světlo v takovém případě může uniknout. Právě v tomto se ukrývá příčina toho, že aktivně se krmící a rostoucí černé díry jasně září v rentgenové oblasti spektra. Ale není to úplně snadné.

Riley Connors z Caltechu a jeho kolegové ve své nové studii jako první přinášejí doklad, že světlo, které se pohybuje v oblasti akrečního disku černé díry, se zdaleka nemusí jen tak lehce dostat pryč. Část tohoto světla zuřivě bojuje s nezměrnou gravitační přitažlivostí černé díry, vrací se zpět k černé díře, a až poté se mu konečně povede odpoutat od disku a uniknout do okolního vesmíru.

 

Connors s kolegy pozorovali světlo přicházející z těsné blízkosti černé díry. Jeho část se zřetelně vrací zpátky k disku. Tyto fotony se pokoušejí dostat pryč, ale jsou nejprve vržené gravitací zpět, jako kdyby byly bumerangem, který se vrací tam, odkud vyletěl. Takové procesy jsou předpovídány od sedmdesátých let, zatím je ale ještě nikdo takto neviděl.

Tento výzkum je založený na datech vytěžených z archivních pozorování dnes již ukončené mise americké sondy RXTE (Rossi X-ray Timing Explorer), která pracovala do roku 2012. Connorsův tým se soustředil na dvojhvězdu XTE J1550-564, v níž se navzájem obíhá černá díra s hvězdou podobnou Slunci. Jak to v podobných případech chodí, černá díra vyžírá hvězdu. Hmota hvězdy proudí k černé díře a vytváří kolem ní akreční disk. Když vědci detailně analyzovali rentgenové záření, které k nám přichází z tohoto akrečního disku, tak se jim povedlo odkrýt zmíněný zuřivý boj světla, které se snaží dostat pryč od černé díry.

 

Connors s kolegy uvádějí, že jejich výsledky vlastně představují nové nepřímé potvrzení funkčnosti Einsteinovy obecné relativity. Rovněž přispějí k výzkumu a budoucím měření rychlosti rotace černých děr. Ta je z vícero důvodu velmi podstatná a přitom je stále jen málo prostudovaná.

 

Literatura

Phys.org 8. 4. 2020.

Astrophysical Journal online 27. 3. 2020.