Учените събраха пътуването на сноп от обречена материя, тъй като обиколиха черна дупка четири пъти, първо наблюдение. Техниката им осигурява нов метод за измерване на масата на черна дупка; и това може да даде възможност за тестване на теорията за гравитацията на Айнщайн до степен, която е малко възможна.
Екип, ръководен от д-р Казуши Ивасава от Института по астрономия (IoA) в Кеймбридж, Англия, последва следите от горещ газ в продължение на един ден, докато се разнасяше около свръхмасивната черна дупка приблизително на същото разстояние, около която Земята орбитира. нд Ускорена от екстремната гравитация на черната дупка, обаче, орбитата отне около четвърт ден, вместо година.
Учените биха могли да изчислят масата на черната дупка, като включат измерванията за енергията на светлината, нейното разстояние от черната дупка и времето, необходимо за орбита на черната дупка - брак с общата относителност на Айнщайн и доброто старо модерна кеплерова физика.
Ивасава и неговият колега в IoA, д-р Джовани Миниутти, представят този резултат днес по време на уеб-базирана пресконференция в Ню Орлиънс по време на срещата на отдела за астрофизика на високата енергия на Американското астрономическо общество. Д-р Андрю Фабиан от IoA се присъединява към тях в статия, която се появява в предстоящ брой на Месечните известия на Кралското астрономическо общество. Данните са от обсерваторията XMM-Newton на Европейската космическа агенция.
Екипът изследва галактика, наречена NGC 3516, на около 100 милиона светлинни години в съзвездието Урса Майор, дом на Голямата мечка (или Плуга). Смята се, че тази галактика съдържа супермасивна черна дупка в сърцевината си. Газът в този централен регион свети в рентгенова радиация, докато се нагрява до милиони градуси под силата на гравитацията на черната дупка.
XMM-Нютон улавя спектрални характеристики от светлината около черната дупка, показана на спектрограф с шипове, показващи определени енергийни нива, подобни на външен вид на назъбените линии на кардиограф. По време на наблюдението през деня, XMM засне пламък от възбуден газ, обикалящ около черната дупка, докато тя се разлюля около четири пъти. Това беше решаващият бит информация, необходима за измерване на масата на черната дупка.
Учените вече знаеха разстоянието на газа от черната дупка от нейната спектрална характеристика. (Степента на гравитационно червено изместване или изтичане на енергия, разкрита от спектралната линия, е свързана с това колко близо е един обект до черна дупка.) С орбитално време и разстояние учените биха могли да определят измерване на масата - между 10 милиона и 50 милиона слънчеви маси в съответствие със стойности, получени с други техники.
Въпреки че изчислението е направо, анализът за разбиране на орбиталния период на рентгеново излъчване е нов и сложен. По същество учените откриха цикъл, повторен четири пъти: модулация в интензитета на светлината, придружена от трептене в енергията на светлината. Наблюдаваната енергия и цикъл съответстват на профила на светлината, гравитационно изместен (гравитационно крадеща енергия) и Доплер се измества (печалба и загуба на енергия, докато орбиталната материя се движи към и далеч от нас).
Техниката на анализ предполага, за изненада на този научен екип, че настоящото поколение рентгенови обсерватории може да постигне значителни ползи в измерването на масата на черната дупка, макар и с дълги наблюдения и системи с черни дупки с дълготрайни пламъци. Въз основа на тази информация, предложените мисии като Constellation-X или XEUS могат да направят по-задълбочен опит за тестване на математиката на Айнщайн в лабораторията за екстремна гравитация.
Оригинален източник: Институт по астрономия
