Črne luknje so vesoljski predmeti s tako strašno gostoto, da niti svetloba ne more uiti svojim ekstremnim “gravitacijskim krempljem”. Toda samo zato, ker so nevidne, še ne pomeni, da jih ne moremo najti.
Tokrat so astronomi preslikali konture supermasivnega vrtinca v galaksiji IRAS 13224-3809, ki jo najdemo v ozvezdju Kentavra, približno 1 milijardo svetlobnih let od Zemlje.
Da bi to dosegli, so raziskovalci uporabili opazovanja naraščajoče črne luknje, ki jo je opravil rentgenski observatorij Evropske vesoljske agencije (ESA) XMM-Newton.
Evo, kako deluje priraščanje: Ko snov v vesolju privlači črna luknja, doseže tako visoke hitrosti, da se spiralni material segreje in doseže temperature milijonov stopinj (in še višje).
Ta pregreti vrtinec ustvarja sevanje, ki ga lahko zazna vesoljski teleskop, ko rentgenski žarki trčijo in odbijajo delce plina v bližini vrtinca.
Znanstveniki pravijo, da je opazovanje teh interakcij analogno odmevom in na podoben način, kot nas lahko zvočni odmevi obvestijo o obliki in strukturi tridimenzionalnih prostorov, tako da lahko “svetlobni odmevi” razkrijejo tudi nevidno obliko supermasivnih črnih lukenj.
Črna luknja, ki se hrani z okoliškim plinom s koronalnimi vibracijami. (ESR)
“Podobno lahko opazujemo, kako se rentgenski odmevi širijo v bližini črne luknje, da bi preslikali geometrijo regije in stanje kopičenja snovi, preden izgine v singularnosti,” pojasnjuje astrofizik William Allston z univerze v Cambridgeu.
“Videti je kot vesoljni odmev.”
Tehnika, imenovana rentgensko preslikavanje odmevov, ni nova, vendar se razvija. Svetlobne odmeve sta Ollston in njegova ekipa sprejela v več kot 23 dneh opazovanja IRAS 13224-3809.
Pri tem so videli nekaj, česar niso pričakovali: korona črne luknje – območje zelo vročih elektronov, ki lebdijo nad akrecijskim diskom predmeta – je zagorelo, njena svetlost se je v samo nekaj urah spremenila 50-krat.
“Ko se krona spreminja, se odmev svetlobe spreminja, kot da se strop hiše premika gor in dol in spreminja zvok vašega glasu,” pravi Alston.
“S sledenjem svetlobnemu odmevu smo lahko videli to spreminjajočo se korono in – še bolj zanimivo – dobili veliko boljše vrednosti mase in vrtenja črne luknje, kot bi jih lahko ugotovili, če se korona ne bi spremenila v velikosti.”
Ta vpogled v supermasivno črno luknjo IRAS 13224-3809 je lahko podrobno brez primere.
Raziskovalci zdaj upajo, da bodo z isto metodo preučevali fiziko črnih lukenj v mnogih drugih oddaljenih galaksijah. Na stotine supermasivnih črnih lukenj je v dosegu XMM-Newton, še več pa jih bo videti, ko bo satelit ESA Athena leta 2031 izšel v orbito.
Kaj nam bodo povedali ti vrtinčni vrtinci, bomo še videli, toda zdi se, da smo na robu neverjetnih odkritij.
O ugotovitvah poročajo Nature Astronomy.
Viri: Foto: ESA
