Z-Машина внесла ясность в свойства черных дыр

Изучение черных дыр — непростое занятие. Для начала они практически невидимы и затягивают внутрь все, с чем сталкиваются, даже видимый свет и другие виды излучения, вроде рентгеновского. Однако астрономы могут наблюдать эмиссию материи перед самым ее поглощением черной дырой — так называемый аккреционный диск. Это сияние можно разглядеть теми же инструментами, которые обнаруживают рентгеновские лучи.

Один аспект теории черных дыр и их аккреционных дисков, впрочем, заслуживает особого внимания. «Загвоздка в том, что плазма, которая излучает рентгеновские лучи, экзотична, — говорит Джим Бейли, один из участников эксперимента. — А модели, которые используются для интерпретации их спектра, никогда не тестировались в лабораториях до сих пор».

Для того чтобы максимально близко воссоздать условия, существующие вокруг черной дыры, исследователи использовали самый мощный на Земле генератор рентгеновских лучей — Z-Машину. Их целью была проверка «допущения резонансной деструкции Оже» — предположения, что под воздействием гравитации и радиации черной дыры электроны железа не выделяют свет в форме фотонов.

Это допущение существовало в теоретической физике около 20 лет, но в ходе 5-летнего эксперимента ученые лаборатории Сандия не нашли подтверждения деструкции Оже даже при использовании кремния, который больше подвержен эффекту Оже, чем железо.

Если бы резонансная деструкция Оже присутствовала, она бы проявилась в эксперименте, поскольку физики соблюли все необходимые условия. Этот результат свидетельствует о возможностях Z-Машины, но влечет за собой необходимость пересмотра некоторых исследований, сделанных астрофизиками за последние 20 лет, пишет Science Alert.

В ходе почти 20-летнего эксперимента американские астрономы подтвердили положения общей теории относительности вблизи сверхмассивной черной дыры. Признаков воздействия со стороны гипотетической пятой силы фундаментального взаимодействия обнаружено не было.