Provjera brzine centrifuge na supermasičnoj crnoj rupi odličan je način za astronome da testiraju Einsteinovu teoriju u ekstremnim uvjetima - i pomno pogledaju kako intenzivna gravitacija iskrivljava tkaninu prostora-vremena. Zamislite čudovište ... ono koje ima masu oko 2 milijuna puta veće od našeg Sunca, mjeri promjer 2 milijuna milja i okreće se tako brzo da je gotovo probijanje brzine svjetlosti.
Fantazija? Nije teško. To je supermasivna crna rupa smještena u središtu spiralne galaksije NGC 1365 - a upravo će nas naučiti puno više o tome kako crne rupe i galaksije sazrijevaju.
Zašto se istraživači toliko uvjeravaju da su konačno uzeli konačne proračune tako nevjerojatne brzine vrtnje u dalekoj galaksiji? Zahvaljujući podacima koje je uzeo nuklearni spektroskopski teleskopski niz ili NuSTAR i rendgenski sateliti XMM-Newton Europske svemirske agencije, tim znanstvenika zavirio je u srce NGC 1365 s rentgenskim očima - bilježeći lokaciju horizonta događaja - rub rupe koja se vrti u kojoj se okolni prostor počinje povlačiti u usta zvijeri.
"Možemo pratiti materiju dok se ona vrtjela u crnu rupu pomoću X-zraka koje se emitiraju iz područja vrlo blizu crne rupe", rekla je koautorica nove studije, glavna istražiteljica NuSTAR-a Fiona Harrison s kalifornijskog tehnološkog instituta u Pasadeni. "Zračenje koje vidimo iskrivljeno je i izobličeno pokretima čestica i nevjerojatno jakom gravitacijom crne rupe."
Međutim, studije se tu nisu zaustavile, napredovale su do unutarnjeg ruba da obuhvati mjesto akrecijskog diska. Ovdje je „Unutarnja stabilna kružna orbita“ - poslovična točka nema povratka. Ova regija izravno je povezana s brzinom vrtnje u crnoj rupi. Budući da su prostor i vrijeme iskrivljeni na ovom području, neki se dio može još više približiti ISCO-u prije nego što se uvuče. Ono što čini trenutne podatke toliko uvjerljivim jest vidjeti dublje u crnu rupu kroz širi raspon rendgenskih zraka, što omogućava astronomi koji vide izvan vedra oblaka prašine koji su samo zbunili prošlost. Ta nova otkrića pokazuju nam da nije prah izobličio x-zrake - već gravitacija lomljenja.
"Ovo je prvi put da je netko precizno izmjerio vrtoglavu supermasivnu crnu rupu", rekao je glavni autor Guido Risaliti iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku (CfA) i INAF - Arcetri opservatory.
"Kad bih mogao dodati jedan instrument XMM-Newtonu, to bi bio teleskop poput NuSTAR-a", rekao je Norbert Schartel, znanstvenik projekta XMM-Newton u Europskom centru za svemirsku astronomiju u Madridu. "Visokoenergetski rendgenski zraci pružili su ključni nedostatak zagonetke za rješavanje ovog problema."
Iako je središnja crna rupa u NGC 1365 sada čudovište, nije započela kao jedna. Kao i sve stvari, uključujući i samu galaksiju, ona se razvijala s vremenom. Tijekom milijuna godina stekao je u obimu jer je konzumirao zvijezde i plin - možda čak i spajajući se s drugim crnim rupama usput.
"Okretanje crne rupe je sjećanje, zapis iz prošlosti cijele galaksije", objasnio je Risaliti.
„Ova čudovišta, koja imaju masu od milijuna do milijarde puta više od sunca, formiraju se kao sitno sjeme u ranom svemiru i rastu gutajući zvijezde i plinove u svojim galaksijama domaćinama, spajajući se s drugim divnim crnim rupama kada se galaksije sudaraju ili obje ", Rekao je glavni autor studije, Guido Risaliti iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku u Cambridgeu, Massachusetts, i Talijanskog nacionalnog instituta za astrofiziku.
Ovaj novi zavrtanje na crnim rupama pokazao nam je da iz „naređenog prikupljanja“ može nastati čudovište - a ne samo slučajni višestruki događaji. Tim će nastaviti svoje studije kako bi vidjeli kako se i drugi faktori, osim što se crne rupe mijenjaju tijekom vremena, te nastaviti promatrati nekoliko drugih supermasivnih crnih rupa s NuSTAR-om i XMM-Newtonom.
"Ovo je izuzetno važno za područje znanosti o crnim rupama", rekao je Lou Kaluzienski, znanstvenik NuSTAR programa u sjedištu NASA-e u Washingtonu, D.C. "NASA i ESA teleskopi zajedno rješavali ovaj problem. U kombinaciji s rentgenskim opažanjima s nižom energijom koja su provedena s XMM-Newtonom, NuSTAR-ove neprimjerene mogućnosti mjerenja viših energetskih rendgenskih zraka pružile su važan, nedostajući komad slagalice za razotkrivanje ovog problema. "
Izvorni izvor priče: JPL / NASA News Release.
