Verificarea vitezei de centrifugare pe o gaură neagră super-masivă este o modalitate excelentă pentru astronomii de a testa teoria lui Einstein în condiții extreme - și de a arunca o privire atentă asupra modului în care gravitația intensă denatura țesătura spațiului-timp. Acum, imaginați-vă un monstru… unul care are o masă de aproximativ 2 milioane de ori mai mare decât Soarele nostru, măsoară 2 milioane de kilometri în diametru și se rotește atât de repede încât aproape că va sparge viteza luminii.
O fantezie? Nu cu greu. Este o gaură neagră supermasivă situată în centrul galaxiei în spirală NGC 1365 - urmează să ne învețe mult mai multe despre maturitatea găurilor negre și a galaxiilor.
Ce face cercetătorii atât de încrezători că au luat în sfârșit calcule definitive ale unei viteze atât de incredibile de rotire într-o galaxie îndepărtată? Mulțumită datelor preluate de Nuclear Spectroscopic Telescope Array, sau NuSTAR, și satelitelor XMM-Newton ale Agenției Spațiale Europene, echipa de oameni de știință a privit în inima NGC 1365 cu ochi cu raze X - luând notă de locație a orizontului evenimentului - marginea orificiului de învârtire unde spațiul înconjurător începe să fie târât în gura fiarei.
„Putem urmări materia în timp ce se învârte într-o gaură neagră folosind razele X emise din regiuni foarte apropiate de gaura neagră”, a declarat coautorul unui nou studiu, investigatoarea principală a NuSTAR, Fiona Harrison, a Institutului de Tehnologie din California din Pasadena. "Radiația pe care o vedem este distorsionată și distorsionată de mișcările de particule și de gravitatea incredibil de puternică a găurii negre."
Cu toate acestea, studiile nu s-au oprit acolo, au avansat până la marginea interioară pentru a cuprinde locația discului de acumulare. Iată „Orbita circulară stabilă interioară” - punctul proverbial de neîntoarcere. Această regiune este direct legată de rata de centrifugare a unei găuri negre. Deoarece spațiul de timp este denaturat în această zonă, o parte din acesta se poate apropia și mai mult de ISCO înainte de a fi tras. Ceea ce face ca datele actuale să fie atât de convingătoare este să vezi mai adânc în gaura neagră printr-o gamă mai largă de raze X, permițând astronomii să vadă dincolo de năpârlit nori de praf care confundau doar citirile din trecut. Aceste noi descoperiri ne arată că nu este praful care distorsionează razele X, ci gravitatea zdrobitoare.
„Este pentru prima dată când cineva a măsurat cu precizie spinarea unei găuri negre super-masive”, a declarat autorul principal Guido Risaliti al Centrului pentru Astrofizică Harvard-Smithsonian și INAF - Observatorul Arcetri.
„Dacă aș fi putut adăuga un instrument la XMM-Newton, ar fi fost un telescop precum NuSTAR”, a declarat Norbert Schartel, om de știință al proiectului XMM-Newton la Centrul European de Astronomie Spațială din Madrid. „Razele X cu energie mare au oferit o piesă esențială de puzzle lipsă pentru rezolvarea acestei probleme.”
Chiar dacă gaura neagră centrală din NGC 1365 este un monstru acum, nu a început ca unul singur. Ca toate lucrurile, inclusiv galaxia în sine, a evoluat cu timpul. De-a lungul a milioane de ani a câștigat în circumferință, deoarece a consumat stele și gaz - chiar fuzionând cu alte găuri negre de-a lungul drumului.
„Spinul găurii negre este o amintire, o înregistrare, a istoriei trecute a galaxiei în ansamblu”, a explicat Risaliti.
„Acești monștri, cu mase de la milioane la miliarde de ori mai mari decât cele ale soarelui, sunt formate sub formă de semințe mici în universul timpuriu și cresc prin înghițirea stelelor și a gazelor în galaxiile gazdă, fuzionându-se cu alte găuri negre uriașe atunci când galaxiile se ciocnesc sau ambele ", A declarat autorul principal al studiului, Guido Risaliti, de la Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică din Cambridge, Mass. Și Institutul Național Italian pentru Astrofizică.
Acest nou rotire pe găurile negre ne-a arătat că un monstru poate ieși din „acreția ordonată” - și nu pur și simplu întâmplătoare de mai multe evenimente. Echipa își va continua studiile pentru a vedea cum se modifică, în timp, alți factori, în afară de spinul găurilor negre, și va continua să observe câteva alte găuri negre supermasive cu NuSTAR și XMM-Newton.
„Acest lucru este extrem de important pentru domeniul științei găurilor negre”, a spus Lou Kaluzienski, om de știință al programului NuSTAR de la sediul NASA din Washington, D.C. „Telescoapele NASA și ESA au abordat această problemă împreună. În paralel cu observațiile cu raze X de energie mai mică efectuate cu XMM-Newton, capacitățile fără precedent ale NuSTAR pentru măsurarea razelor X cu energie mai mare au oferit o piesă puzzle esențială, lipsă, pentru dezvăluirea acestei probleme. "
Sursa povești originale: Comunicat de presă JPL / NASA.
