Znanstvenici su zajedno odredili putovanje gomile osuđene materije jer je četiri puta zaobišao crnu rupu, prvo promatranje. Njihova tehnika pruža novu metodu za mjerenje mase crne rupe; i to može omogućiti testiranje Einsteinove teorije gravitacije na stupanj koji je malo moguć.
Tim predvođen dr. Kazushijem Iwasawom iz Instituta za astronomiju (IoA) u Cambridgeu u Engleskoj, pratio je trag vrućeg plina tokom dana, dok se vrtio oko supermasivne crne rupe otprilike na istoj udaljenosti od koje je oko Zemlje okružila Sunce. Ubrzana ekstremnom gravitacijom crne rupe, međutim, u orbitu je trebalo oko četvrtine dana umjesto u godinu dana.
Znanstvenici su mogli izračunati masu crne rupe dodavanjem mjerenja za energiju svjetlosti, udaljenost od crne rupe i vrijeme potrebno za orbitu crne rupe - brak Einsteinove opće relativnosti i dobrog starog - modne keplerijske fizike.
Iwasawa i njegov kolega iz IoA, dr. Giovanni Miniutti, ovaj su rezultat danas predstavili na web konferenciji za novinare u New Orleansu na sastanku Odjela za astrofiziku za visoku energiju Američkog astronomskog društva. Dr. Andrew Fabian iz IoA pridružuje im se u članku koji se pojavljuje u nadolazećem broju Mjesečnih obavijesti Kraljevskog astronomskog društva. Podaci su iz zvjezdarnice XMM-Newton Europske svemirske agencije.
Tim je proučavao galaksiju nazvanu NGC 3516, udaljenu oko 100 milijuna svjetlosnih godina u sazviježđu Ursa Major, domom Velikog dupina (ili Plough). Smatra se da u ovoj galaksiji postoji supermasivna crna rupa u svojoj jezgri. Plin u ovom središnjem području zrači rendgenskim zračenjem, dok se zagrijava na milijune stupnjeva pod silom gravitacije crne rupe.
XMM-Newton zabilježio je spektralna svojstva svjetlosti oko crne rupe, prikazana na spektrografu sa šiljcima koji naznačuju određene razine energije, slične po izgledu nazubljene linije kardiografa. Tijekom cjelodnevnog promatranja, XMM je snimio vatru iz uzbuđenog plina u orbiti oko crne rupe koja je kucala oko četiri puta. Ovo je bio ključni dio podataka potrebnih za mjerenje mase crne rupe.
Znanstvenici su već znali udaljenost plina od crne rupe od njenih spektralnih značajki. (Opseg gravitacijskog pomaka ili trošenja energije otkriven spektralnom linijom povezan je s time koliko je objekt blizu crne rupe.) Orbitalnim vremenom i udaljenostima, znanstvenici bi mogli odrediti mjerenje mase - između 10 milijuna i 50 milijuna solarnih masa, u skladu s vrijednostima dobivenim drugim tehnikama.
Iako je izračunavanje jednostavno, analiza razumijevanja orbitalnog razdoblja rendgenskog zračenja je nova i zamršena. Znanstvenici su naučno otkrili ciklus ponovljen četiri puta: modulaciju jačine svjetlosti praćenu oscilacijom u svjetlosnoj energiji. Promatrana energija i ciklus se uklapaju u profil svjetlosti koji je gravitacijski crveno pomaknut (gravitacijska krađa energije), a Doplerov pomaknut (dobitak i gubitak energije dok se orbita tvar kreće prema nama i dalje od nas).
Tehnika analize podrazumijeva, na iznenađenje ovog znanstvenog tima, da trenutna generacija rendgenskih opservatorija može postići značajne dobitke u mjerenju mase crne rupe, iako s dugim promatranjima i sustavima crnih rupa s dugotrajnim bljeskovima. Nastavljajući se na tim informacijama, predložene misije poput Constellation-X ili XEUS mogu učiniti dublji korak u ispitivanju Einsteinove matematike u laboratoriji ekstremne gravitacije.
Izvorni izvor: Novosti o Institutu za astronomiju
