Visas dangus alsuoja išsklaidytu, aukštos energijos švytėjimu: kosminiu rentgeno fonu. Pastaraisiais metais astronomai galėjo parodyti, kad ši radiacija gali būti beveik visiškai susijusi su atskirais objektais. Panašiai „Galileo Galilei“ XVII amžiaus pradžioje Pieno kelio šviesą išskaidė į atskiras žvaigždes. Rentgeno fonas yra kilęs iš šimtų milijonų supermasyvių juodųjų skylių, kurios maitinasi iš materijos tolimų galaktikų sistemų centruose. Kadangi juodosios skylės kaupiasi, mes jas stebime rentgeno fone augimo fazės metu. Šiandieninėje Visatoje masyvios juodosios skylės yra praktiškai visų netoliese esančių galaktikų centruose.
Kai materija nubėga į Juodosios skylės bedugnę, ji beveik šviesos greičiu apsisuka aplink kosminį maeltromą ir yra taip įkaitusi, kad prieš ją skleidžia „paskutinį pagalbos šauksmą“ didelės energijos spinduliuotės pavidalu. dingsta amžiams. Taigi tariamai nematomos juodosios skylės yra vieni šviesiausių objektų Visatoje, jei jie gerai maitinami vadinamųjų aktyviųjų galaktikų centruose. Medžiagoje esantys cheminiai elementai skleidžia būdingo bangos ilgio rentgeno spindulius, todėl juos galima atpažinti pagal jų spektrinį pirštų atspaudą. Elemento geležies atomai yra ypač naudinga diagnostikos priemonė, nes šis metalas yra gausiausias kosmose ir intensyviausiai spinduliuoja aukštoje temperatūroje.
Panašiai kaip radaro spąstuose, su kuriais policija nustato greitį viršijančius automobilius, juodąją skylę supančių geležies atomų reliatyvistinis greitis gali būti matuojamas keičiant jų šviesos bangos ilgį. Vis dėlto derinant efektus, numatomus specialiojoje Einšteino ir bendrojoje reliatyvumo teorijoje, tikimasi, kad juodųjų skylių rentgeno spinduliuose bus būdingas išplėstas asimetrinis linijos profilis, t. Specialusis reliatyvumo principas teigia, kad judantys laikrodžiai veikia lėtai, o bendras reliatyvumas prognozuoja, kad laikrodžiai veikia lėtai šalia didelių masių. Dėl abiejų efektų geležies atomų skleidžiama šviesa pasislenka į ilgesnę elektromagnetinio spektro bangos dalį. Tačiau jei mes stebime materiją, besisukančią vadinamajame „kaupimosi diske“ (1 pav.) Iš šono, šviesa iš atomų, skriejančių link mūsų, atrodo, pasislenka į trumpesnius bangų ilgius ir yra daug ryškesnė nei ta, kuri tolsta nuo mūsų. Kuo ryškesni daiktai prie juodosios skylės, tuo šie reliatyvumo padariniai yra stipresni. Dėl išlenkto erdvės laiko jie yra stipriausi greitai besisukančiose juodosiose skylėse. Pastaraisiais metais reliatyvistines geležies linijas buvo galima išmatuoti keliose šalia esančiose galaktikose - pirmą kartą 1995 m. Su japonų ASCA palydovu.
Dabar tyrinėtojai iš Didžiojo Planko nežemiškos fizikos instituto Gtherio Hasingerio kartu su Xavier Barcons grupe Ispanijos institute „Cantabria“ Santandere ir Andy Fabian astronomijos institute Kembridže, JK vidutiniškai rentgeno spinduliuotės spinduliuotėje, esančioje maždaug 100 tolimų rentgeno fono juodųjų skylių, buvo atidengti relativistiniu būdu sutepti geležies atomų pirštų atspaudai (2 pav.). Astrofizikai panaudojo Europos kosmoso agentūros ESA rentgeno spindulių observatoriją XMM-Newton. Jie nukreipė instrumentą į lauką, esantį „Big Dipper“ žvaigždyne daugiau nei 500 valandų, ir aptiko kelis šimtus silpnų rentgeno šaltinių.
Dėl Visatos išsiplėtimo galaktikos tolsta nuo mūsų, greičiui didėjant, didėjant jų atstumui, todėl visos jų spektrinės linijos atrodo skirtingu bangos ilgiu; astronomai pirmiausia turėjo pataisyti visų objektų rentgeno spindulius į likusį Paukščių Tako rėmą. Būtini atstumai išmatuoti daugiau nei 100 objektų buvo gauti naudojant Amerikos Keck-Teleskopą. Pridėję visų objektų šviesą, tyrėjai buvo labai nustebinti netikėtai dideliu signalu ir charakteringai išplėsta geležinės linijos forma.
Iš signalo stiprumo jie išskaičiavo geležies atomų dalį sukauptoje medžiagoje. Keista, kad cheminė geležies gausa šių „palyginti jaunų“ juodųjų skylių „mityboje“ yra maždaug tris kartus didesnė nei mūsų Saulės sistemoje, kuri buvo sukurta žymiai vėliau. Todėl ankstyvosios Visatos galaktikų centrai turėjo turėti ypač efektyvų geležies gavimo būdą, galbūt todėl, kad žiauri žvaigždžių formavimo veikla gana greitai „aktyvina“ cheminius elementus aktyviose galaktikose. Linijos plotis parodė, kad geležies atomai turi spinduliuoti gana arti juodosios skylės, laikydamiesi greitai besisukančių juodųjų skylių. Tokią išvadą netiesiogiai nustato ir kitos grupės, kurios palygino rentgeno spinduliuotės energiją su bendra „neveikiančių“ juodųjų skylių masė šalia esančiose galaktikose.
Originalus šaltinis: Makso Plancko visuomenės naujienų leidinys
Norite atnaujinti kompiuterio darbalaukio foną? Čia yra keletas juodo fono paveikslėlių.
