Tikrinimas, kaip sukimosi greitis yra ant supermasyvios juodosios skylės, yra puikus būdas astronomams išbandyti Einšteino teoriją ekstremaliomis sąlygomis ir atidžiai išnagrinėti, kaip intensyvus gravitacija iškraipo erdvės laiko audinį. Dabar įsivaizduokite monstrą ... tokį, kurio masė yra apie 2 milijonus kartų didesnė už mūsų Saulę, matuojantį 2 milijonus mylių skersmens ir besisukantį taip greitai, kad jis beveik sulaužys šviesos greitį.
Fantazija? Ne sunkiai. Tai yra supermasyvi juodoji skylė, esanti spiralinės galaktikos NGC 1365 centre - ir ji ketina mus išmokyti daug daugiau apie tai, kaip bręsta juodosios skylės ir galaktikos.
Kas daro tyrėjus tokiais įsitikinimais, kad jie pagaliau ėmėsi galutinių tokio neįtikėtino sukimosi greičio tolimoje galaktikoje skaičiavimų? Branduolinio spektroskopinio teleskopo matricos arba „NuSTAR“ ir Europos kosmoso agentūros rentgeno palydovų „XMM-Newton“ duomenų dėka mokslininkų komanda rentgeno akimis pažvelgė į NGC 1365 širdį - atkreipė dėmesį į vietą įvykio horizonto - verpimo angos kraštas, kur aplinkinė erdvė pradedama traukti į žvėries burną.
„Mes galime atsekti materiją, kai ji pasislenka į juodąją skylę, naudodama rentgeno spindulius, skleidžiamus iš labai juodosios skylės esančių regionų“, - teigė naujo tyrimo bendraautorė, „NuSTAR“ vyriausioji tyrėja Fiona Harrison iš Kalifornijos Pasadenos technologijos instituto. „Mūsų matoma spinduliuotė yra iškreipta ir iškreipta dėl dalelių judesių ir neįtikėtinai stiprios juodosios skylės gravitacijos.“
Tačiau tyrimai tuo nesibaigė, jie pajudėjo į vidinį kraštą, kad apimtų įbrėžimo disko vietą. Čia yra „Vidinė stabili žiedinė orbita“ - patarlė, nuo kurios negrįžtama. Šis regionas yra tiesiogiai susijęs su juodosios skylės sukimosi greičiu. Kadangi erdvės laikas šioje srityje yra iškraipytas, kai kurie iš jo gali dar labiau priartėti prie ISCO prieš įtraukdami. Dėl to dabartiniai duomenys yra tokie įtikinami, kad reikia pamatyti giliau į juodąją skylę per platesnį rentgeno spindulių diapazoną, o tai leidžia astronomai mato anapus sklindančių dulkių debesų, kurie tik supainiojo ankstesnius rodmenis. Šie nauji atradimai rodo, kad rentgeną iškraipo ne dulkės, o gniuždymo sunkumas.
„Tai yra pirmas kartas, kai kas nors tiksliai išmatuoja supermasyvios juodosios skylės sukimąsi“, - sakė pagrindinis autorius Guido Risaliti iš Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centro (CfA) ir INAF - „Arcetri“ observatorijos.
„Jei būčiau galėjęs pridėti vieną instrumentą prie„ XMM-Newton “, tai būtų buvęs toks teleskopas kaip„ NuSTAR ““, - sakė Norbertas Schartelis, XMM-Newtono projekto mokslininkas iš Europos kosmoso astronomijos centro Madride. „Aukštos energijos rentgeno spinduliai suteikė būtiną trūkstamą dėlionės elementą, kad būtų galima išspręsti šią problemą“.
Nors NGC 1365 centrinė juodoji skylė yra pabaisa, ji neprasidėjo kaip viena. Kaip ir visi daiktai, įskaitant pačią galaktiką, ji vystėsi su laiku. Per milijonus metų jis padidėjo, nes sunaudojo žvaigždes ir dujas - galbūt net susiliejo su kitomis juodosiomis skylėmis pakeliui.
„Juodosios skylės nugara yra visos galaktikos praeities istorijos atmintis, įrašas“, - aiškino Risaliti.
Šie monstrai, kurių masė nuo milijonų iki milijardų kartų didesnė nei saulės, ankstyvojoje visatoje yra suformuoti kaip mažos sėklos ir auga prarydami žvaigždes ir dujas savo priimančiose galaktikose, susiliedami su kitomis milžiniškomis juodosiomis skylėmis, kai galaktikos susiduria, arba tiek “, - sakė pagrindinis tyrimo autorius Guido Risaliti iš Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centro Kembridže (Masačusetsas) ir Italijos nacionalinio astrofizikos instituto.
Šis naujas juodųjų skylių sukinėjimas mums parodė, kad pabaisa gali išbristi iš „užsakyto suaktyvinimo“, o ne tik atsitiktinai keliais atvejais. Komanda tęs savo tyrimus, siekdama išsiaiškinti, kaip keičiasi laikui bėgant kiti veiksniai, išskyrus juodųjų skylių sukimąsi, ir toliau stebės keletą kitų supermasyvių juodųjų skylių su „NuSTAR“ ir „XMM-Newton“.
„Tai yra nepaprastai svarbu juodųjų skylių mokslo sričiai“, - teigė NASA būstinės Vašingtone „NuSTAR“ programos mokslininkas Lou Kaluzienski. „NASA ir ESA teleskopai šią problemą sprendė kartu. Kartu su mažesnės energijos rentgeno stebėjimais, atliktais naudojant XMM-Newton, „NuSTAR“ precedento neturinčios galimybės išmatuoti didesnės energijos rentgeno spindulius suteikė esminį trūkstamą dėlionės elementą šios problemos išsiaiškinimui. “
Originalus istorijos šaltinis: JPL / NASA naujienų leidinys.
