Po raz pierwszy w historii astronomowie mieli okazję bezpośrednio zmierzyć prędkość wirowania czarnej dziury. Otrzymana przez nich wartość jest imponująca. Wygląda na to, że kosmiczny obiekt ściąga otaczającą go materię z prędkością rzędu ponad połowy prędkości światła. Czarna dziura, o której mowa, byłaby zbyt odległa, by ją badać, astronomom pomogła jednak masywna eliptyczna galaktyka, która znalazła się po drodze. Dzięki zjawisku tak zwanego soczewkowania grawitacyjnego promieniowanie uległo wzmocnieniu i pomiary okazały się możliwe. Pisze o nich w najnowszym numerze czasopismo „Nature”.

Obraz badanego kwazara/NASA/CXC/Univ of Michigan/R.C.Reis et al; Optical: NASA/STScI

Około 6 miliardów lat świetlnych od Ziemi znajduje się kwazar J1131, emitujący promieniowanie rentgenowskie pochodzące z dysku akrecyjnego, który utworzył się wokół masywnej czarnej dziury. Jej masa jest miliony razy większa od masy Słońca. Prędkość jej wirowania można określić na podstawie analizy owego promieniowania. Astronomowie pod kierunkiem Rubansa Reisa z University of Michigan użyli w tym celu dwa największe dostępnie kosmiczne teleskopy promieni X, należący do NASA Chandra X-ray Observatory i zbudowany przez ESA XMM-Newton.

Mimo zaangażowania tych teleskopów, analiza widma promieniowania X wciąż nie byłaby możliwa bez wzmacniającego je działania soczewki grawitacyjnej w postaci gigantycznej galaktyki eliptycznej, która przypadkowo znalazła się między nami a kwazarem. To właśnie badania widma energii promieni X pozwoliły ocenić, jak szybko czarna dziura, ściągająca do siebie gaz i pył, wiruje.

Badania wykazały, że promieniowanie X pochodzi z rejonu dysku o średnicy zaledwie trzykrotnie przekraczającej średnicę horyzontu zdarzeń tej czarnej dziury. By wirujący dysk materii mógł się tam utrzymać, częstość wirowania czarnej dziury musi być olbrzymia. To wskazuje, że powstała ona w wyniku zderzenia galaktyk, procesu prowadzącego do powstania stabilnego dysku, zapewniającego czarnej dziurze stały dopływ materii. Czarne dziury powstające z przypadkowo trafiającej w nie z różnych kierunków materii, nie mają szans aż tak się rozkręcić.

Opis zdjęcia kwazara RX J1131-1231, złożonego z obrazów otrzymanych przez teleskopy Chandra i Hubble’a/NASA/CXC/Univ of Michigan/R.C.Reis et al; Optical: NASA/STScI

 

Źródło: rmf24, NASA

Polecane: