A tudósok összegyűjtötték egy elítélt anyag csomagjának útját, amikor négyszer körbejárattak egy fekete lyukat, először megfigyelőként. Technikájuk új módszert biztosít a fekete lyuk tömegének mérésére; és ez lehetővé teheti Einstein gravitációs elméletének bizonyos mértékig való kipróbálását.
Egy Dr. Kazushi Iwasawa vezetésével a csillagászat intézetében (IoA), az angliai cambridge-ben, egy nap folyamán a forró gáz nyomát követte, miközben a szupermasszív fekete lyuk körül megverte körülbelül ugyanabban a távolságban, amelyben a Föld kering. Nap. A fekete lyuk rendkívüli gravitációja által meggyorsítva a pálya azonban a nap körülbelül negyedévét tette egy év helyett.
A tudósok kiszámíthatták a fekete lyuk tömegét a fény energiájának, a fekete lyuktól való távolságának és a fekete lyuk keringéséhez szükséges idő méréseinek beillesztésével - az Einstein általános relativitáselméletének és a jó öregnek a házassága. divatos kepleriai fizika.
Iwasawa és az IoA kollégája, Dr. Giovanni Miniutti ma bemutatják ezt az eredményt egy új alapú sajtótájékoztatón New Orleansban, az Amerikai Csillagászati Társaság Nagy Energia Asztrofizikai Osztályának ülésén. Dr. Andrew Fabian, az IoA, csatlakozik hozzájuk egy cikkhez, amely a Királyi Csillagászati Társaság havi értesítéseinek közelgő kiadásában jelent meg. Az adatok az Európai Űrügynökség XMM-Newton obszervatóriumából származnak.
A csapat NGC 3516 nevű galaxist tanulmányozott, körülbelül 100 millió fényévre az Ursa Major csillagképben, a Nagy Göncöl (vagy az Eke) otthona. Úgy gondolják, hogy ennek a galaxisnak a magjában egy szupermasszív fekete lyuk található. Ebben a központi régióban a gáz röntgensugárzásban izz, miközben millió forrásig melegszik a fekete lyuk gravitációja hatására.
Az XMM-Newton a fekete lyuk körüli fénytől elfogta a spektrum jellemzőit, amelyeket spektrográfon jelenítettek meg bizonyos energiaszintet jelző tüskékkel, amelyek megjelenése hasonló a kardiográf szaggatott vonalaihoz. A napi megfigyelés során az XMM négyszer felsugárzott a fekete lyuk körül keringő izgatott gáz fáklyáját. Ez volt a legfontosabb információ a fekete lyuk tömegének méréséhez.
A tudósok már tudták a gáz távolságát a fekete lyuktól annak spektrumtól. (A gravitációs vöröseltolódás mértéke, vagyis a spektrális vonal által kimutatott energiaszivárgás mértéke függ attól, hogy egy objektum milyen közel van egy fekete lyukhoz.) Orbitális idővel és távolsággal a tudósok meghatározhatnák a tömegmérést - 10 millió és 50 millió napenergia tömeg, összhangban más technikákkal kapott értékekkel.
Miközben a számítás egyszerű, a röntgenfelvétel keringési periódusának megértését célzó elemzés új és bonyolult. A tudósok alapvetően négyszer megismételt ciklust észleltek: a fény intenzitásának modulációját, amelyet a fény energiájának rezgése kísért. A megfigyelt energia és ciklus illeszkedik a fény gravitációs úton eltolt (gravitációs energiát lopó energia) és a Doppler eltolódásának profiljához (az energia nyeresége és vesztesége, amikor az anyag keringő része felfelé és távol van tőle).
Az elemzési technika arra utal, hogy ennek a tudományos csoportnak a meglepetése a röntgen megfigyelőközpontok jelenlegi generációja jelentős javulást jelenthet a fekete lyuk tömegének mérésében, jóllehet hosszú megfigyelésekkel és hosszú távú fáklyákkal ellátott fekete lyuk rendszerekkel. Ezen információk alapján a javasolt küldetések, például a Constellation-X vagy az XEUS, mélyebb lépéseket tehetnek az Einstein matematikájának kipróbálására a szélsőséges gravitációs laboratóriumban.
Eredeti forrás: Csillagászati Intézet sajtóközlemény
