Supermassiivsel mustal augul pöörlemiskiiruse kontrollimine on suurepärane võimalus astronoomidele testida Einsteini teooriat ekstreemsetes tingimustes - ja uurida tähelepanelikult, kui intensiivne gravitatsioon moonutab ruumi-aja kangast. Kujutage nüüd ette koletist… see, mille mass on umbes 2 miljonit korda suurem kui meie Päikesel, mõõdab 2 miljonit miili läbimõõduga ja pöörleb nii kiiresti, et peaaegu murrab valguse kiiruse.
Fantaasia? Mitte vaevalt. See on supermassiivne must auk, mis asub spiraalgalaktika NGC 1365 keskmes - ja see õpetab meile palju rohkem seda, kuidas mustad augud ja galaktikad küpsevad.
Mis teeb teadlased nii enesekindlaks, et nad on lõpuks võtnud lõpliku arvutuse sellise uskumatu keerdumiskiiruse kohta kauges galaktikas? Tänu tuumaspektroskoopilise teleskoobi massiivi või NuSTARi ja Euroopa Kosmoseagentuuri XMM-Newtoni röntgenikiirgussatelliitide võetud andmetele on teadlaste meeskond uurinud NGC 1365 südamesse röntgenikiirte abil - võttes arvesse asukohta sündmushorisondi punkt - pöörleva augu serv, kuhu ümbritsev ruum hakkab looma suhu lohistama.
"Me võime ainet jälgida, kuna see keerdub musta auku, kasutades röntgenikiirgust, mis on eraldatud musta augu lähedal asuvatest piirkondadest," ütles uue uuringu kaasautor, NuSTARi uurija Fiona Harrison Pasadena California tehnoloogiainstituudist. "Kiirgus, mida meie näeme, on väändunud ja moonutatud osakeste liikumise ja musta augu uskumatult tugeva gravitatsiooni tõttu."
Kuid uuringud ei lõppenud sellega, nad liikusid sisemise servani, et hõlmata akretsiooni ketta asukohta. Siin on “sisemine stabiilne ümmargune orbiit” - vanasõnaline punkt, kus tagasitulekut pole. See piirkond on otseselt seotud musta augu pöörlemiskiirusega. Kuna ruumiaeg on selles piirkonnas moonutatud, võib osa sellest enne sisenemist ISCO-le veelgi lähemale jõuda. Praegused andmed on sedavõrd sundivad, et laiema röntgenikiirte kaudu on näha sügavamasse musta auku, mis võimaldab astronoomid näevad kaugemale kui looritavaid tolmupilvi, mis ainult segasid varasemat lugemist. Need uued leiud näitavad meile, et röntgenkiirte ei moonuta mitte tolm, vaid muljumisjõud.
"See on esimene kord, kui keegi on ülitäpse musta augu pöörde täpselt mõõtnud," ütles juhtautor Guido Risaliti Harvardi-Smithsoni astrofüüsika keskusest (CfA) ja INAF-ist - Arcetri vaatluskeskus.
"Kui ma oleksin saanud ühe instrumendi lisada XMM-Newtonile, oleks see olnud teleskoop nagu NuSTAR," ütles Norbert Schartel, XMM-Newtoni projekti teadlane Madridi Euroopa Kosmoseastronoomiakeskuses. "Suure energiatarbega röntgenikiirgus andis selle probleemi lahendamiseks hädavajaliku puuduva pusletüki."
Ehkki NGC 1365 keskne must auk on nüüd koletis, ei hakanud see ühte moodustama. Nagu kõik asjad, sealhulgas galaktika ise, arenes see aja jooksul. Miljonite aastate jooksul sai see ümbermõõdu, kuna tarbis tähti ja gaasi - võib-olla sulandus isegi teiste mustade aukudega.
"Musta augu spinn on mälestus, salvestus galaktika kui terviku mineviku ajaloost," selgitas Risaliti.
Need koletised, mille mass on miljonitest kuni miljardites kordades suurem kui päike, moodustuvad varajases universumis väikeste seemnetena ja kasvavad neis neis galaktikates tähti ja gaasi neelates, ühinedes galaktikate põrkumisel teiste hiiglaslike mustade aukudega või mõlemaga , "Ütles uuringu juhtiv autor Guido Risaliti Harvardi-Smithsoni astrofüüsika keskusest Cambridge'is, Massachusettsas ja Itaalia Riiklikus Astrofüüsika Instituudis.
See uus mustade aukude keerutamine on meile näidanud, et koletis võib ilmneda "tellitud akretsiooni" tagajärjel - ja mitte lihtsalt juhuslikult mitme sündmuse korral. Meeskond jätkab oma uuringuid, et näha, kuidas aja jooksul muutuvad muud tegurid peale musta augu keerutamise, ja jälgib ka NuSTARi ja XMM-Newtoni abil mitmeid teisi ülimaitsvaid mustaid auke.
"See on musta augu teaduse jaoks tohutult oluline," ütles Washingtoni NASA peakorteri NuSTAR-i programmiteadlane Lou Kaluzienski. "NASA ja ESA teleskoobid käsitlesid seda probleemi koos. Koos madalama energiatarbimisega röntgenvaatlustega, mis tehti XMM-Newtoniga, andsid NuSTARi enneolematud võimalused suurema energiaga röntgenikiirguse mõõtmiseks olulist puuduvat pusletükki selle probleemi lahti mõtestamiseks. "
Algne looallikas: JPL / NASA uudisteväljaanne.
