Вчені зібрали мандрівку з приреченою речовиною, оскільки вона чотири рази обводила чорну діру, спочатку спостереження. Їх техніка передбачає новий метод вимірювання маси чорної діри; і це може дати можливість перевірити теорію гравітації Ейнштейна настільки мало, наскільки можливою є думка.
Команда на чолі з доктором Казуші Івасавою з Інституту астрономії (ІОА) в Кембриджі, Англія, протягом доби стежила за слідом гарячого газу, коли він кружляв навколо надмасивної чорної діри приблизно на тій же відстані, якою обертається Земля. ВС. Поскорочена надзвичайною силою чорної діри, однак, орбіта зайняла близько чверті дня замість року.
Вчені могли обчислити масу чорної діри, підключивши вимірювання до енергії світла, його відстані від чорної діри та часу, необхідного для орбіти чорної діри - шлюбу загальної відносності Ейнштейна та доброї старої ліпила кеплеріанська фізика.
Івасава та його колега з IoA, доктор Джованні Мінютті, представляють цей результат сьогодні під час веб-прес-конференції в Новому Орлеані під час засідання Відділу астрофізики високої енергії Американського астрономічного товариства. Доктор Ендрю Фабіан з ІОА приєднується до них у статті, що з’являється у майбутньому номері щомісячних повідомлень Королівського астрономічного товариства. Дані з обсерваторії XMM-Ньютона Європейського космічного агентства.
Команда вивчила галактику під назвою NGC 3516, приблизно за 100 мільйонів світлових років у сузір’ї Великої Урси, в будинку великого Ковша (або Плуга). Вважається, що ця галактика містить в своєму ядрі надмасивну чорну діру. Газ у цьому центральному регіоні світиться під час рентгенівського випромінювання, коли він нагрівається до мільйонів градусів під дією сили тяжіння чорної діри.
XMM-Ньютон відзняв спектральні особливості від світла навколо чорної діри, відображеного на спектрографі зі шипами, що вказують на певні рівні енергії, схожі за зовнішнім виглядом із зубчастими лініями кардіографа. Під час денного спостереження XMM зафіксував спалах від збудженого газу, що вийшов з орбіти в чорну діру, коли він бив навколо чотирьох разів. Це був вирішальний біт інформації, необхідної для вимірювання маси чорної діри.
Вчені вже знали відстань газу від чорної діри від його спектральної характеристики. (Ступінь гравітаційного червоного зміщення або споживання енергії, виявлена спектральною лінією, пов'язана з тим, наскільки близький об'єкт до чорної діри.) З орбітальним часом та відстані вчені могли встановити вимірювання маси - від 10 мільйонів до 50 мільйонів сонячних мас відповідно до значень, отриманих за допомогою інших методик.
Незважаючи на те, що розрахунок простий, аналіз для розуміння орбітального періоду спалаху рентгенівського випромінювання є новим і складним. По суті, вчені виявили цикл, повторений чотири рази: модуляція інтенсивності світла, що супроводжується коливанням енергії світла. Енергія та цикл, що спостерігаються, підходять до профілю світла, що тяжіє до зміни гравітаційного перетворення (енергія крадіжки сили тяжіння), і доплерівська зміщується (посилення та втрати енергії в міру переміщення орбітальної речовини в бік від нас).
Техніка аналізу передбачає, на подив цього наукового колективу, що сучасне покоління рентгенологічних обсерваторій може досягти значних успіхів у вимірюванні маси чорної діри, хоч і з довгими спостереженнями та системами чорної діри з тривалими спалахами. Спираючись на цю інформацію, запропоновані місії, такі як Constellation-X або XEUS, можуть зробити більш глибокий вплив на тестування математики Ейнштейна в лабораторії надзвичайної сили.
Оригінальне джерело: Новини Інституту астрономії
