астрономите за първи път са измерили колко бързо се въртят черните дупки
Мисия: NuSTAR

---

Астрономите за първи път са измерили колко бързо се въртят черните дупки.

Това е станало с двете космически рентгенови обсерватории "NuSTAR" и "XMM-Newton".

Изследвана е свръхмасивна черна дупка, която тежи два милиона пъти повече от Слънцето. Тя, както повечето нейни събратя е обвита от прах и газ, и обитава центъра на галактиката NGC 1365. Оказва се, че тя се върти толкова бързо, колкото позволява всеобщата теорията на Айнщайн. Тези нови констатации разрешават дългогодишния дебат който съществува в тази област и те ще подобрят нашите разбирания как черните дупки и галактиките се развиват.

Новите наблюдения са мощен тест на общата теория на относителността, според която масата огъва пространство-времето, по този начин влияе на всички видове материя, която се движи през него.
Увеличаване Художествена илюстрация на свръхмасивна черна дупка с маса от милион до милиарди пъти масата на нашето Слънце. Image credit: NASA/JPL-Caltech



Въртенето може да се проследи посредством следенето на рентгеновите лъчи, които се излъчват от регионите в непосредствена близост до черната дупка. Радиацията, която пристига до нас прекалено извита заради околните частици и черната дупка, което показва невероятно силна гравитация.

До момента подобни измервания са били несигурни, защото облаците от газ около черните дупки объркват резултатите. Обаче с помощта на XMM-Newton и NuSTAR се вижда по-широк спектър от рентгенови енергии, което позволява да се надникне в по-съкровените райони около черната дупка. Новите данни показват, че рентгеновите лъчи не се деформират от облаците, а това става от чудовищната гравитация на черната дупка. Това окончателно доказва с каква скорост се въртят черните дупки и тя е максималната възможна.

"Ако можех да добавя един инструмент на XMM-Newton, това би било телескопът "NuSTAR"", казва Норберт Шкартел, учен от европейския космически център в Мадрид. Измерването на въртенето на свръхмасивната черна дупка също е от основно значение за разбирането на приемащата я галактика.

Всяка черна дупка, която поглъща материя е заобиколена от акреционен диск, който се формира от гравитационното притегляне. Теорията на Айнщайн предсказва, че колкото по-бързо се въртят, толкова по-близо акреционните дискове се намират до черната дупка. Но колкото по-близо е дискът, толкова повече гравитацията на черната дупка ще деформира рентгеновата светлината, която той излъчва.

Астрономите изследват това изкривяване от анализа на рентгеновата светлина излъчвана от желязото циркулиращо в акреционния диск. Както стана ясно, XMM-Newton и NuSTAR едновременно са наблюдавали черната дупка в NGC 1365. Докато XMM-Newton разкрива, че светлината от желязото е необичайно изкривена, NuSTAR показва, че това се дължи на гравитацията на черната дупка, а не на газовите облаци около нея.

По този начин с изключването на замъгляващите облаци, учените вече могат да използват изкривяванията в железния подпис, за да измерят с каква скорост се върти черната дупка. Това се отнася и за няколко други черни дупки.
Увеличаване

Учените са измерили въртенето на свръхмасивните черни дупки от изследването на рентгеновата светлина. Светлината идва от акреционните дискове, които също се въртят около черните дупки, както е показано на двете концепции. Рентгеновите телескопи са уловили специална част от тази светлина, която се излъчва от желязото там. Тази светлина всъщност е показана в два цвята и нейната графика представлява крива с явен връх. Този връх има два компонента - остър, който се причинява от гравитацията на черната дупка и заоблен, което е следствие облаците материя там.

До сега, заоблената част доминира над рязката и учените не могат да изследват какво се случва близо до дупката. Сега за първи път острата част доминира над заоблената, което става с помощта на NuSTAR. Това е показано на втората графика. Резултатът е, че дупката се върти с най-високата възможна скорост в природата, което се предсказва от теорията на относителността. Image credit: NASA/JPL-Caltech

---

• 3053
• 0
• Feb 28, 2013

---

Коментар