Spinul găurii negre monstru dezvăluit pentru 1st Time

astronomii au făcut prima măsurare fiabilă a spinului unei găuri negre supermasive, prezentând o tehnică care ar putea ajuta la dezlegarea misterelor creșterii și evoluției acestor monștri.

Enorma gaură neagră din centrul galaxiei spiralate NGC 1365 se învârte cu aproximativ 84% la fel de repede pe cât îi permite teoria generală a relativității lui Einstein, au stabilit cercetătorii. Descoperirea demonstrează că cel puțin unele găuri negre supermasive se rotesc rapid — o afirmație pe care studiile anterioare au sugerat-o, dar nu au reușit să o confirme.

“este pentru prima dată când putem spune cu adevărat că găurile negre se rotesc”, a declarat co-autorul studiului Fiona Harrison, de la Caltech din Pasadena SPACE.com. ” promisiunea că acest lucru este valabil pentru a putea înțelege cum cresc găurile negre este, cred, implicația majoră.”

privind o gaură neagră în lumina razelor X

găurile negre supermasive sunt aproape incomprehensibil de uriașe, unele conținând de 10 miliarde sau mai multe ori masa Soarelui nostru. Oamenii de știință cred că cineva pândește în inima majorității, dacă nu a tuturor, galaxiilor.

NGC 1365, situat la aproximativ 56 de milioane de ani-lumină de pământ în constelația Fornax, adăpostește într — adevăr o gaură neagră gigantică-una la fel de masivă ca câteva milioane de sori. Și acest monstru aruncă cantități enorme de energie în timp ce înghite gaz și alte materii din apropiere, făcându-l o țintă interesantă pentru astronomi.

în noul studiu, cercetătorii au analizat observațiile a două telescoape spațiale cu raze X-Observatorul XMM — Newton al Agenției Spațiale Europene și NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) al NASA-realizate din NGC 1365 în iulie 2012.

prin reducerea la zero a luminii de mare energie emise de atomii de fier, telescoapele au reușit să urmărească mișcarea discului de acumulare plat, rotativ, care înconjoară gaura neagră a NGC 1365 și canalizează gazul și praful în maw-ul său lacom.

astronomii au descoperit că emisiile sunt puternic distorsionate, sugerând că marginea interioară a discului de acumulare poate fi destul de aproape de gaura neagră — suficient de aproape pentru ca efectele gravitaționale să facă ravagii cu razele X care curg de pe disc. La rândul său, aceasta implică o gaură neagră care se rotește rapid, deoarece relativitatea generală afirmă că, cu cât o gaură neagră se rotește mai repede, cu atât discul său se poate apropia de ea, a spus Harrison.

dar aceasta este doar o interpretare. O alta susține că o astfel de distorsiune, care a fost observată în emisiile de disc de acumulare înainte, ar putea fi cauzată de nori de gaz care atârnă între o gaură neagră supermasivă și telescoapele care o observă.

“aceasta a fost o mare controversă — care dintre cele două se întâmplă?”Harrison a spus.

fixând rotirea unei găuri negre

telescopul NuSTAR de 165 de milioane de dolari, care tocmai a fost lansat în iunie 2012, a rezolvat în cele din urmă cazul.

folosind măsurătorile super-sensibile ale razelor X de înaltă energie ale lui NuSTAR, astronomii au calculat că norii de gaz presupuși ar trebui să fie incredibil de groși pentru a produce nivelurile de distorsiune observate-atât de groase încât să facă întreaga idee de nesuportat, cel puțin în cazul găurii negre NGC 1365.

“pentru a străluci printre acești nori groși, gaura neagră ar trebui să fie atât de strălucitoare încât practic s-ar arunca în aer”, a spus Harrison, care este investigatorul principal al Misiunii NuSTAR. “Ceea ce trebuie să se întâmple este, ceea ce vedem sunt aceste distorsiuni relativiste. Și asta înseamnă că discul se apropie de gaura neagră, ceea ce înseamnă că gaura neagră trebuie să se rotească rapid.”

echipa de cercetare, condusă de Guido Risaliti de la Centrul de Astrofizică Harvard-Smithsonian și Observatorul Arcetri al Institutului Național Italian de Astrofizică, a calculat această rată de rotație la 84% din cea permisă de relativitatea generală.

este greu de înțeles această cifră, deoarece nu se traduce bine în mile pe oră. Dar este sigur să spunem că gaura neagră se rotește incredibil de repede.

“analogia unei viteze reale nu este chiar corectă”, a spus Harrison. “Dar ceea ce puteți spune este că găurile negre care se rotesc răsucesc spațiul-timp în jurul lor. Și dacă ați sta lângă gaura neagră, practic spațiul-timp ar fi răsucit, sau târât, în așa fel încât ar trebui să vă rotiți o dată la patru minute doar pentru a sta nemișcat.”

noul studiu a fost publicat online astăzi (Feb. 27) în revista Nature.

învățând despre creșterea găurilor negre

Astronomii cred că găurile negre supermasive își dobândesc cea mai mare parte a rotației pe măsură ce cresc, mai degrabă decât să se nască cu ea. Așadar, studierea ratelor lor de rotație poate oferi informații despre modul în care acești monștri au evoluat de-a lungul timpului.

rotația super rapidă a găurii negre NGC 1365, de exemplu, implică faptul că nu a crescut prin numeroase fuziuni mici de găuri negre, a spus Harrison, deoarece șansele sunt foarte mici ca multe astfel de evenimente haotice să o învârtă în aceeași direcție.

mai degrabă, este mai probabil ca gaura neagră centrală a NGC 1365 să-și fi dobândit spinul dintr-o fuziune majoră sau pur și simplu prin înghițirea materialului dintr-un disc de acumulare care a rămas stabil pe termen lung.

noul studiu reprezintă un prim pas spre o mai bună înțelegere a naturii și evoluției găurilor negre supermasive, a spus Harrison.

“vom face mai multe măsurători ca aceasta”, a spus ea. “În cele din urmă, ceea ce ați dori să faceți este să aveți un telescop mai mare care poate măsura de fapt găuri negre mai îndepărtate, astfel încât să putem, folosind statisticile eșantionului, să înțelegem cum cresc în timp cosmic.”

urmează SPACE.com scriitorul Senior Mike Wall pe Twitter @ michaeldwall sau SPACE.com @ Spacedotcom. Suntem, de asemenea, pe Facebook și Google+.

știri recente

{{ articleName }}

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.