A gravitációs lencsék lehetővé tették a Chandra röntgen távcső számára, hogy nagyon pontosan megmérje a fekete lyuk forgási sebességét a Pegasus csillagkép egyik galaxisában. Kiderült, hogy majdnem olyan gyorsan mozog a tengely körül, mint a fény - írják a tudósok az Astrophysical Journal-ban.
Bármely nagy anyagtömeg kölcsönhatásba lép a fényrel, és a sugarai ugyanúgy hajlamosak, mint a szokásos optikai lencsék. A tudósok ezt a hatást gravitációs lencsének hívják. Bizonyos esetekben a tér görbülete segít a csillagászoknak látni az ultra-távoli objektumokat - az univerzum első galaxisait és kvazármagjaikat -, amelyek nem elérhetőek a Földről történő megfigyeléshez gravitációs "növekedés" nélkül.
Ha két kvazár, galaxis vagy más objektum szinte pontosan egymás mögött helyezkedik el a Földi megfigyelők számára, érdekes jelenség merül fel. A távolabbi tárgyakból származó fény megoszlik, amikor áthaladnak az első objektum gravitációs lencséjén. Emiatt nem két, hanem öt fényes pontot fogunk látni, amelyek közül négy egy távoli objektum könnyű "másolata" lesz.
Ezt a struktúrát gyakran "Einstein-keresztnek" hívják, mert annak létezését a relativitáselmélet jósolja meg. A legfontosabb, hogy ugyanez az elmélet azt mondja, hogy egy tárgy minden példánya életük különféle szakaszaiban kvazár, galaxis vagy szupernóva "fényképe" lesz, annak a ténynek köszönhető, hogy fényük különböző időt töltött el a gravitációs lencséből való kilépéshez.
Xinyu Dai a normani (Oklahoma) Egyetemen (USA) és kollégái Einstein kereszteit használta olyan probléma megoldására, amelyet sok más csillagász korábban lehetetlennek tartott - képesek voltak közvetlenül mérni több szupermasszív fekete lyuk forgási sebességét.
A múltban az ilyen méréseket csak közvetett módon végezték el, mivel a legsötétebb lyuk hatalmas tömege ellenére nem látható és nem mérhető. Dai és kollégái felhívták a figyelmet arra, hogy a fekete lyuk tömege és forgási sebessége tükröződik a röntgen sugárzásában és annak mekkora régiójában, ahol született.
Ez a régió szinte olyan kicsi, mint maga a fekete lyuk eseményhorizontja, ami normál körülmények között gyakorlatilag lehetetlen látni. Másrészt az „Einstein keresztek” ezt lehetővé teszik, ha átfedik egymást vagy más típusú gravitációs lencséket.
Ennek az ötletnek a vezetésével az asztrofizikusok az éjszakai égboltról a "Chandra" által készített fényképeket tanulmányozták, és egyszerre öt kvazárt találtak, amelyek fényét hasonló módon erősítették meg. Egyikük, a Q2237 + 0305, annyira sikeresen nagyításra került, hogy a tudósok rekord nagy pontossággal meg tudták mérni a fekete lyuk forgási sebességét.
Promóciós videó:
Ez a tárgy, amely a Pegasus csillagképben található, 8 milliárd fényév távolságban a Földtől, tengelyén a fénysebesség körülbelül 70% -ával elmozdulhat. Az új becslések szignifikánsan magasabbak voltak, mint a közvetett módon becsült előrejelzések, és csak 8% -kal kevesebbek, mint az elmélet által megengedett maximális érték.
Egy ilyen gyors forgásnak köszönhetően a Föld vagy a fekete lyuk közelében elhelyezkedő bármely más tárgy stabil marad, és nem esik rá, még akkor sem, ha csak 2-3-szor távolabb vannak az esemény horizontjától, mint a központ Q2237 + 0305 és ez a képzeletbeli vonal.
Érdekes, hogy a másik négy objektum "normál" forgási sebességgel rendelkezik, ami körülbelül a Q2237 + 0305 sebességének fele. Miért van ez így, a tudósok még nem tudják mondani, de feltételezik, hogy ezek a különbségek tükrözik a távoli múltban a galaxisukkal történt eseményeket.