Hablo kosminis teleskopas yra tarsi senas šuo, nuolat mokantis astronomijos bendruomenės naujų gudrybių. Per beveik trisdešimt eksploatavimo metų jis atskleidė gyvybiškai svarbius duomenis apie Visatos plėtimąsi, jos amžių, Paukščių kelią, supermasyvias juodąsias skylutes (SMBH), kitas žvaigždžių sistemas ir egzoplanetas bei Saulės sistemos planetas. .
Visai neseniai tarptautinė tyrėjų komanda, naudojanti Hablą, padarė atradimą, kuris buvo ne tik žavus, bet ir visiškai netikėtas. Spiralinės galaktikos NGC 3147 širdyje jie pastebėjo besisukantį ploną dujų diską, kuris buvo pakankamai arti užpakalinės skylės, kuri yra maždaug 250 milijonų Saulės masių. Radinys buvo visiška staigmena, nes juodoji skylė buvo laikoma per maža, kad aplink ją būtų tokia struktūra.
NGC 3147, esanti maždaug 130 milijonų šviesmečių atstumu nuo Žemės, yra spiralinė galaktika, kurios branduolyje yra palyginti mažas SMBH. Dalykai
Kaip Stefano Bianchi - tyrinėtojas iš Universiteto
„Tai intriguojantis žvilgsnis į diską, esantį labai arti juodosios skylės, taip arti, kad gravitacinio traukos greitis ir intensyvumas turi įtakos šviesos fotonų išvaizdai. Mes negalime suprasti duomenų, nebent įtrauktume reliatyvumo teorijas. “
Mažesnėse galaktikose, tokiose kaip NGC 3147, neturėtų būti pakankamai gravitaciniu būdu užfiksuotos medžiagos, kad jos galėtų reguliariai maitinti savo SMBH - efektyviai padarydamos jas „nepakankamai maitinamomis juodosiomis skylėmis“. Dėl to nedidelis įbrėžimo medžiagų kiekis, kurį jie sunaudoja, greičiausiai išpūsta ir suformuos spurgos formos torą, o ne išsilygins į ploną diską.
Todėl buvo gana keista, kai NGC 3147 pamatė diską, apjuosiantį juodąją skylę, kuri primena galingesnius, esančius aplink daug didesnius SMBH ypač aktyvių galaktikų centre. Kaip paaiškino Ari Laor iš Izraelio technologijos instituto „Technion“:
„Mes manėme, kad tai yra geriausias kandidatas patvirtinti, kad mažesnis nei tam tikras šviesumas akrilizacijos disko nebėra. Tai, ką pamatėme, buvo kažkas visiškai netikėto. Mes atradome judančias dujas gaminančias savybes, kurias galime paaiškinti tik tiek, kad jas gamina medžiaga, besisukanti ploname diske, labai arti juodosios skylės. “
Šie stebėjimai ypač nustebino, nes tyrimo komanda iš pradžių pasirinko NGC 3147 patvirtinti priimamų galaktikų modelius. Šie modeliai numato, kad susikaupę diskai susidaro, kai dujos yra įstrigusios dėl SMBH gravitacinio traukos. Diskai įgauna greitį dėl juodosios skylės sukimosi greičio, jie pradeda skleisti intensyvią šviesą, sukurdami ryškią branduolį, vadinamą kvazaru.
Tačiau į diską įtraukus mažiau medžiagos, jis pradeda skaidytis ir tampa blankesnis. Kai komanda apžiūrėjo NGC 3147, jie tikėjosi pamatyti mažesnio ryškumo aktyviąją galaktiką su nepilnai maitinama juodąja skyle. Kaip paaiškino Bianchi:
„Mūsų disko tipas yra sumažintas kvazaris, kurio mes nesitikėjome egzistuoti. Tai yra tas pats disko tipas, kurį matome objektuose, kurie yra 1 000 ar net 100 000 kartų šviesesni. Dabartinių dujų dinamikos modelių prognozės labai silpnai aktyviose galaktikose aiškiai žlugo. “
Kaip pažymėta, diskas yra taip giliai įterptas į juodosios skylės intensyvųjį gravitacinį lauką, todėl dujų disko šviesa yra modifikuota pagal Einšteino bendrosios reliatyvumo teoriją. Ši teorija apibūdina, kaip keičiasi erdvės-laiko kreivumas esant gravitaciniam laukui, kuris gali turėti įtakos net šviesos elgesiui (kurį apibūdina Einšteino specialiojo reliatyvumo teorija).
Remdamasi savo stebėjimais su Hablo kosminio teleskopo vaizdo spektrografu (STIS), komanda nustatė, kad diske esanti medžiaga juda daugiau kaip 10% šviesos greičio. Esant tokiam dideliam greičiui, diske esanti medžiaga pašviesėjo, kai ji važiavo link Žemės iš vienos pusės ir pritemdė, kai pasitraukė iš kitos (efektas žinomas kaip relativistinis spinduliavimas).
Hablo stebėjimai taip pat parodė, kad dujos yra taip įterptos į juodosios skylės gravitacinį šulinį, kad šviesos bangos ilgis ištempiamas, todėl jos atrodo raudonesnės. Dėl ryškios STIS skiriamosios gebos komanda sugebėjo atskirti silpną šviesą, sklindančią iš juodųjų skylių srities, ir užkirsti kelią teršiančiai šviesai. Kaip sakė Chiaberge:
„Be„ Hablo “mes to nebūtume matę, nes juodųjų skylių regionas yra mažas. Žvaigždžių ryškumas galaktikoje užgožia bet ką branduolyje. Taigi jei stebite jį nuo žemės paviršiaus, jus dominuoja žvaigždžių ryškumas, kuris užgniaužia silpną spinduliuotę iš branduolio. “
Komanda tikisi remtis šiuo naujausiu atradimu naudodama „Hubble“ medžioti panašius kompaktinius diskus aplink mažo ryškumo juodąsias skyles. Jei rezultatai bus sėkmingi, astronomai suteiks papildomų galimybių pamatyti reliatyvumą veikiant.
Tyrimas, kuriame aprašomi komandos pastebėjimai, neseniai pasirodė Mėnesiniai Karališkosios astronomijos draugijos pranešimai.
