Είδαν τον… ταχογράφο μιας μαύρης τρύπας. Monster Black Hole Spins at Half the Speed of Light

Το κβάζαρ RXJ1131-1231 η μελανή οπή του οποίου μελετήθηκε διεξοδικά. NASA's Chandra X-ray Observatory and the Hubble Space Telescope combine images of a distant quasar powered by a fast-spinning supermassive black hole. Credit: X-ray: NASA/CXC/Univ of Michigan/R.C.Reis et al; Optical: NASA/STScI

Η ταχύτητα περιστροφής μιας μελανής οπής έχει καταγραφεί και στο παρελθόν. Τώρα έχουμε μια νέα τέτοια καταγραφή που αφορά μια πιο μακρινή μελανή οπή αλλά είναι και η πιο ακριβής που έχει γίνει μέχρι σήμερα. Αστρονόμοι στις ΗΠΑ μέτρησαν την ταχύτητα περιστροφής μιας μελανής οπής που βρίσκεται σε απόσταση 6 δισ. ετών φωτός από εμάς.

Το κβάζαρ

Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής αστρονόμους του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν παρατήρησαν το κβάζαρ RXJ1131-1231 που βρίσκεται σε απόσταση 6 δισ. ετών φωτός. Τα κβάζαρ είναι μακρινά και λαμπρά αντικείμενα του Σύμπαντος, που το καθένα  εκπέμπει ενέργεια εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από έναν γιγάντιο γαλαξία. Δημιουργήθηκαν στο αρχέγονο Σύμπαν και η ηλικία τους συγκρίνεται με αυτή του ίδιου του Σύμπαντος.

Αν και υπάρχουν πολλές θεωρίες για την προέλευσή τους η κυρίαρχη επιστημονική άποψη είναι πως τα κβάζαρ είναι πυρήνες γαλαξιών που περιέχουν στο κέντρο τους μια μεγάλη μαύρη τρύπα. Το RXJ1131-1231 είναι ένα κβάζαρ που περιέχει μια μελανή οπή την οποία και μελέτησαν οι ερευνητές.

Μαύρος σπρίντερ

This labeled image shows the different components of the distant quasar known as RX J1131-1231 from Chandra and Hubble. The Chandra data, along with data from ESA's XMM-Newton, were used to directly measure the spin of the supermassive black hole powering this quasar. Credit: X-ray: NASA/CXC/Univ of Michigan/R.C.Reis et al; Optical: NASA/STSc

Όπως διαπίστωσαν οι ερευνητές, η μελανή οπή περιστρέφεται με ταχύτητα 150 χιλιάδων χλμ/δευτ., δηλαδή με τη μισή ταχύτητα του φωτός. Τα μοντέλα κίνησης των μελανών οπών δείχνουν ότι η ταχύτητά τους εξαρτάται από τη διαθέσιμη ύλη που υπάρχει στο περιβάλλον τους για να καταναλώσουν. Κοντά στην μελανή οπή που μελέτησαν οι ερευνητές υπάρχουν αρκετοί γαλαξίες οι οποίοι την τροφοδοτούν με ύλη. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των ερευνητών η εν λόγω μελανή οπή καταναλώνει ετησίως ποσότητες ύλης η συνολική μάζα της οποίας είναι ίση με εκείνη 333 χιλιάδων πλανητών σαν τη Γη.

Ο δείκτης

Η ταχύτητα περιστροφής μιας μελανής οπής είναι δείκτης της σχέσης που έχει με τον δικό της ή τους γειτονικούς γαλαξίες. Για αυτό έχει πολύ μεγάλη σημασία η καταγραφή της ταχύτητας περιστροφής όσο το δυνατόν πιο απομακρυσμένων και άρα μεγάλης ηλικίας μελανών οπών ώστε να έχουν οι επιστήμονες πλήθος συγκριτικών δεδομένων για να δουν τη διαχρονική εξέλιξη της σχέσης μελανών οπών και γαλαξιών. Η νέα μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».