Tidvattenstörningar uppstår när en stjärna passerar för nära ett supermassivt svart hål. Den enorma gravitationskraften från det svarta hålet sliter isär stjärnan och bildar en ström av skräp som faller mot det svarta hålet. MAXI J1820 är ett särskilt intressant fall eftersom det hyser ett svart hål med medelmassa med en massa flera hundra gånger solens, vilket gör den till en idealisk testbädd för att studera stark gravitation.
Einsteins teori förutspår att när materia faller in i ett svart hål, bör den sända ut röntgenstrålar och gammastrålar på grund av frigörandet av gravitationell potentiell energi. Det specifika mönstret och tidpunkten för dessa utsläpp beror på egenskaperna hos det svarta hålet och det infallande materialet.
Observationer av MAXI J1820, erhållna med hjälp av faciliteter som NASA:s Neil Gehrels Swift-observatorium, Europeiska rymdorganisationens XMM-Newton-satellit och olika markbaserade teleskop, har avslöjat detaljerade ljuskurvor och spektra av tidvattenavbrottshändelsen. Dessa observationer matchar anmärkningsvärt väl med de teoretiska förutsägelser som Einsteins allmänna relativitetsteori gör.
Data visar en distinkt topp i röntgen- och gammastrålning, känd som den "primära toppen", följt av en "platå"-fas och sedan en gradvis minskning av ljusstyrkan. Dessa egenskaper motsvarar olika stadier av tidvattenavbrottsprocessen, där materieströmmar faller in i det svarta hålet och systemet utvecklas.
Dessutom avslöjar observationerna en stark korrelation mellan den observerade ljusstyrkan av tidvattenavbrottshändelsen och massan av det svarta hålet, som förutspåtts av allmän relativitetsteori. Detta förhållande stödjer tanken att de observerade fenomenen verkligen orsakas av gravitationskrafterna nära ett svart hål.
Den detaljerade studien av MAXI J1820 har gett starka observationsbevis som stödjer Einsteins allmänna relativitetsteori och vår nuvarande förståelse av hur materia beter sig i den extrema gravitationsmiljön runt svarta hål. Det visar upp kraften i att studera sådana extrema astrofysiska händelser för att fördjupa vår kunskap om grundläggande fysik.
