Obiectivul gravitațional a permis telescopului cu raze X Chandra să măsoare foarte precis viteza de rotație a unei găuri negre dintr-una din galaxiile din constelația Pegasus. S-a dovedit că se mișcă în jurul axei aproape la fel de repede ca lumina, scriu oamenii de știință în Jurnalul Astrofizic.
Orice masă mare de materie interacționează cu lumina și face ca razele acesteia să se îndoaie în același mod ca și lentilele optice obișnuite. Oamenii de știință numesc această lentila gravitațională. În unele cazuri, curbura spațiului îi ajută pe astronomi să vadă obiecte ultra-îndepărtate - primele galaxii din Univers și nucleele lor de quasar - care ar fi inaccesibile pentru observarea de pe Pământ, fără „creștere” gravitațională.
Dacă două cvasari, galaxii sau alte obiecte sunt situate aproape exact unul în spatele celuilalt pentru observatorii de pe Pământ, apare un fenomen interesant. Lumina dintr-un obiect mai îndepărtat se va despărți la trecerea prin lentila gravitațională a primului obiect. Din această cauză, vom vedea nu două, ci cinci puncte luminoase, dintre care patru vor fi „copii” ușoare ale unui obiect mai îndepărtat.
Această structură este adesea numită „Crucea lui Einstein” datorită faptului că existența ei este prevăzută de teoria relativității. Cel mai important, această aceeași teorie spune că fiecare copie a unui obiect va fi o „fotografie” a unui quasar, galaxie sau supernova la diferite perioade ale vieții lor, datorită faptului că lumina lor a petrecut o perioadă diferită de timp pentru a ieși din lentila gravitațională.
Xinyu Dai de la Universitatea din Oklahoma din Norman (SUA) și colegii săi au folosit crucile lui Einstein pentru a rezolva o problemă despre care mulți alți astronomi au crezut anterior că este imposibilă - au reușit să măsoare direct viteza de rotație a mai multor găuri negre supermasive.
În trecut, astfel de măsurători au fost efectuate doar indirect, deoarece gaura cea mai neagră, în ciuda masei sale enorme, nu poate fi văzută și măsurată. Dai și colegii săi au atras atenția asupra faptului că atât masa cât și viteza de rotație a unei găuri negre se reflectă în modul în care arată razele X și cât de mare este regiunea în care se naște.
Această regiune este aproape la fel de mică ca însuși orizontul de eveniment al găurii negre, ceea ce face practic imposibil de văzut în condiții normale. Pe de altă parte, „crucile lui Einstein” vă permit să faceți acest lucru dacă sunt suprapuse unul pe celălalt sau pe alte tipuri de lentile gravitaționale.
Ghidați de această idee, astrofizicienii au studiat fotografiile din cerul nopții făcute de „Chandra” și au găsit cinci quasari simultan, a căror lumină a fost amplificată într-un mod similar. Unul dintre ei, Q2237 + 0305, a fost mărit cu atât de mult succes, încât oamenii de știință au putut măsura viteza de rotație a găurii negre cu o precizie ridicată.
Video promotional:
Acest obiect, situat în constelația Pegasus, la o distanță de 8 miliarde de ani lumină față de Pământ, se deplasează pe axa sa cu o viteză imposibil de rapidă, aproximativ 70% din viteza luminii. Noile estimări s-au dovedit semnificativ mai mari decât previziunile obținute indirect și sunt cu doar 8% mai mici decât valoarea maximă permisă de teorie.
Datorită unei rotații atât de rapide, Pământul sau orice alte obiecte din vecinătatea acestei găuri negre ar rămâne stabile și nu ar cădea pe el chiar dacă ar fi doar de 2-3 ori mai îndepărtate de orizontul evenimentului decât distanța dintre centrul Q2237 + 0305 și această linie imaginară.
Interesant este că celelalte patru obiecte aveau o viteză de rotație „normală”, care era aproximativ jumătate din cea a Q2237 + 0305. De ce este așa, oamenii de știință încă nu pot spune, dar presupun că aceste diferențe reflectă ceea ce s-a întâmplat cu galaxiile lor din trecutul îndepărtat.
