Mokslininkai kartu sudėjo pasmerktosios medžiagos pluošto kelionę, nes ji keturis kartus skriejo pro juodąją skylę, pirmiausia stebėdama. Jų technika pateikia naują metodą, kaip išmatuoti juodosios skylės masę; ir tai gali leisti išbandyti Einšteino sunkio teoriją iki kelių minčių.
Kembridže, Anglijoje, astronomijos instituto (IoA) vadovaujama dr. Kazushi Iwasawa vadovaujama komanda per dieną sekė karštų dujų pėdsaką, nes maždaug tuo pačiu atstumu, kai Žemė skrieja aplink Žemę, plaka aplink supermasyvią juodąją skylę. Saulė. Atgaivinta dėl ypatingos juodosios skylės sunkumo, tačiau orbita užtruko maždaug ketvirtį dienos, o ne metų.
Juodosios skylės masę mokslininkai galėjo apskaičiuoti įtraukdami šviesos energijos matavimus, atstumą nuo juodosios skylės ir laiką, kurio prireikė juodosios skylės orbitai - Einšteino bendrosios reliatyvumo santuokos ir senojo gerojo - madinga Keplerio fizika.
Iwasawa ir jo kolega IoA, daktaras Giovanni Miniutti, šiandien pristato šį rezultatą per internetinę spaudos konferenciją Naujajame Orleane Amerikos astronomijos draugijos Aukštosios energijos astrofizikos skyriaus posėdyje. Dr Andrew Fabianas iš IoA prisijungia prie jų straipsnyje, kuris pasirodys artėjančiame Karališkosios astronomijos draugijos mėnesinių pranešimų numeryje. Duomenys yra iš Europos kosmoso agentūros XMM-Newtono observatorijos.
Komanda tyrinėjo galaktiką, pavadintą NGC 3516, esančią maždaug už 100 milijonų šviesmečių atstumu Ursa Major žvaigždyne, kur yra Didysis pelkinis namas (arba Plūgas). Manoma, kad šios galaktikos branduolyje yra didžiulė juodoji skylė. Dujos šiame centriniame regione švyti rentgeno spinduliuote, kai jos įkaista iki milijonų laipsnių, veikiant juodosios skylės sunkio jėgai.
„XMM-Newton“ užfiksavo spektrinius bruožus iš šviesos aplink juodąją skylę, rodomus spektrografe su smaigaliais, rodančiais tam tikrus energijos lygius, savo išvaizda panašius į nelygias kardiografo linijas. Visą dieną stebėdamas, XMM užfiksuodavo liepsną, susidariusią iš juodosios skylės aplink orbitą besisukančių dujų, kai ji plakė maždaug keturis kartus. Tai buvo nepaprastai svarbi informacijos, reikalingos juodosios skylės masei išmatuoti, dalis.
Mokslininkai jau žinojo dujų atstumą nuo juodosios skylės nuo jo spektrinio bruožo. (Gravitacinio raudonojo poslinkio arba energijos nutekėjimo, kurį atskleidžia spektrinė linija, mastas yra susijęs su tuo, kaip arti objektas yra juodoji skylė.) Esant orbitos laikui ir atstumui, mokslininkai galėjo nustatyti masės matavimą - nuo 10 mln. 50 milijonų saulės masių, suderintų su kitomis technikomis.
Nors skaičiavimas yra paprastas, analizė, siekiant suprasti rentgeno spindulių paūmėjimo orbitos periodą, yra nauja ir sudėtinga. Iš esmės mokslininkai aptiko ciklą, pakartotą keturis kartus: šviesos intensyvumo moduliaciją, lydimą šviesos energijos virpesių. Stebima energija ir ciklas atitinka gravitaciniu būdu raudonai pasislinkusios šviesos (gravitacijos pavogimo energija) ir Doplerio pasislinkimą (energijos padidėjimas ir praradimas, kai orbitavimo medžiaga juda link mūsų ir tolyn nuo jų).
Analizės technika reiškia šios mokslo komandos nuostabą, kad dabartinės kartos rentgeno spinduliuotės observatorijos gali žymiai pagerinti juodųjų skylių masę, nors ir atliekant ilgus stebėjimus, ir juodųjų skylių sistemas, turinčias ilgalaikius pliūpsnius. Remdamiesi šia informacija, siūlomos misijos, tokios kaip „Constellation-X“ ar „XEUS“, gali padėti giliau įsitraukti į Einšteino matematikos tikrinimą ekstremalios gravitacijos laboratorijoje.
Originalus šaltinis: Astronomijos instituto informacinė spauda
