Izcilā melnā cauruma griešanās ātruma pārbaude ir lielisks veids, kā astronomi pārbaudīt Einšteina teoriju ekstremālos apstākļos - un rūpīgi izpētīt, cik intensīvs gravitācija izkropļo telpas-laika audumu. Tagad iedomājieties briesmoni… tādu, kura masa ir aptuveni 2 miljonus reižu lielāka nekā mūsu Saulei, izmēra 2 miljonus jūdžu diametrā un griežas tik ātri, ka gandrīz pārkāpj gaismas ātrumu.
Fantāzija? Nemaz. Tas ir supermasīvs melnais caurums, kas atrodas spirālveida galaktikas NGC 1365 centrā - un tas ir paredzēts mums daudz vairāk mācīt par to, kā nobriest melnie caurumi un galaktikas.
Kas padara pētniekus tik pārliecinātus, ka viņi beidzot ir veikuši galīgus aprēķinus par tik neticamu griešanās ātrumu tālā galaktikā? Pateicoties kodolspektroskopiskā teleskopa bloka jeb NuSTAR un Eiropas Kosmosa aģentūras XMM-Ņūtona rentgena satelītu datiem, zinātnieku komanda ar rentgena acīm ir ieraudzījusi NGC 1365 sirdi - ņemot vērā atrašanās vietu notikuma horizonta punkts - vērpšanas atveres mala, kur apkārtējo telpu sāk ievilkt zvēra mutē.
"Mēs varam izsekot matērijai, kad tā virpuļo melnajā caurumā, izmantojot rentgena starus, kas izstaroti no reģioniem, kas atrodas ļoti tuvu melnajam caurumam," sacīja jaunā pētījuma līdzautore NuSTAR galvenā izmeklētāja Fiona Harrison no Kalifornijas Tehnoloģijas institūta Pasadena. "Mēs redzamā starojuma izkropļo un izkropļo daļiņu kustības un melnā cauruma neticami spēcīgais gravitācijas spēks."
Tomēr pētījumi ar to neapstājās, tie virzījās uz iekšējo malu, lai iekļautu akrācijas diska atrašanās vietu. Šeit atrodas “iekšējā stabilā apļveida orbīta” - proverbālais punkts, kurā nav atgriešanās. Šis reģions ir tieši saistīts ar melnā cauruma griešanās ātrumu. Tā kā šajā telpā ir izkropļots laiks, daļa no tā pirms ievietošanas var vēl vairāk tuvināties ISCO. Tas, kas pašreizējos datus padara tik pārliecinošus, ir redzēt dziļāk melnajā caurumā, izmantojot plašāku rentgenstaru diapazonu, ļaujot astronomi, lai redzētu aiz vēnu putekļu mākoņiem, kas tikai mulsināja iepriekšējos rādījumus. Šie jaunie atklājumi mums parāda, ka rentgenstarus neizkropļo putekļi, bet gan saspiešanas smagums.
"Šī ir pirmā reize, kad kāds precīzi izmēra supermasīva melnā cauruma griešanos," sacīja svina autors Guido Risaliti no Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra (CfA) un INAF - Arcetri observatorijas.
“Ja es būtu varējis pievienot vienu instrumentu XMM-Newton, tas būtu bijis tāds teleskops kā NuSTAR,” sacīja Norberts Šartels, XMM-Newton projekta zinātnieks Eiropas Kosmosa astronomijas centrā Madridē. “Augstas enerģijas rentgenstari nodrošināja būtisku trūkstošo puzles gabalu šīs problēmas risināšanai.”
Lai arī NGC 1365 centrālais melnais caurums ir briesmonis, tas nesākās kā viens. Tāpat kā visas lietas, ieskaitot pašu galaktiku, tā laika gaitā attīstījās. Miljonu gadu laikā tas ieguva apkārtmēru, patērējot zvaigznes un gāzi - iespējams, pat saplūstot ar citiem melnajiem caurumiem.
“Melnā cauruma griešanās ir atmiņa, ieraksts par visu galaktikas pagātnes vēsturi kopumā,” skaidroja Risaliti.
Šie monstri, kuru masa ir no miljoniem līdz miljardiem reižu lielāka nekā Saule, agrīnā Visumā veidojas kā mazas sēkliņas un aug, norijot zvaigznes un gāzi savās saimniekorganizāciju galaktikās, saplūstot ar citiem milzu melnajiem caurumiem, kad galaktikas saduras, vai abas , ”Sacīja pētījuma galvenais autors Guido Risaliti no Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra Kembridžā, Masačūsetsā un Itālijas Nacionālajā astrofizikas institūtā.
Šis jaunais griešanās uz melnajiem caurumiem mums ir parādījis, ka briesmonis var izcelties no “pasūtītas akrecijas” - un ne tikai no nejaušiem vairākiem notikumiem. Komanda turpinās pētījumus, lai noskaidrotu, kā laika gaitā mainās citi faktori, nevis melnā cauruma griešanās, un turpinātu novērot vairākus citus supermasīvos melnos caurumus ar NuSTAR un XMM-Newton.
"Tas ir ārkārtīgi svarīgi melno caurumu zinātnes jomai," sacīja Lou Kaluzienski, NuSTAR programmas zinātnieks NASA galvenajā mītnē Vašingtonā. "NASA un ESA teleskopi šo problēmu risināja kopā. Paralēli zemākas enerģijas rentgena novērojumiem, kas veikti ar XMM-Newton, NuSTAR bezprecedenta iespējas augstākas enerģijas rentgena staru mērīšanai nodrošināja būtisku, trūkstošu mīklainu gabalu šīs problēmas atrašanai. ”
Oriģinālais stāsta avots: JPL / NASA ziņu izlaidums.
