כל השמים מלאים בזוהר אנרגיה מפוזר גבוה: הרקע הקוסמי. בשנים האחרונות האסטרונומים יכלו להראות שקרינה זו כמעט יכולה להיות קשורה לחפצים בודדים. באופן דומה, גלילאו גליליי בתחילת המאה ה -17 החליטה את אור שביל החלב לכוכבים בודדים. מקור הרנטגן מקורו במאות מיליוני חורים שחורים סופר-מסיביים, הניזונים מחומר במרכז מערכות הגלקסיה הרחוקות. מכיוון שהחורים השחורים מצטברים על מסה, אנו רואים אותם ברקע הרנטגן במהלך שלב הגידול שלהם. ביקום של ימינו, חורים שחורים מאסיביים נמצאים במרכזי כמעט כל הגלקסיות הסמוכות.
כאשר החומר זורם במורד תהום של חור שחור, הוא מתרוצץ סביב התפורן הקוסמי כמעט במהירות האור ומחומם כל כך חזק, שהוא פולט את "קריאת העזרה האחרונה" שלו בצורת קרינת אנרגיה גבוהה, לפניו נעלם לנצח. לכן החורים השחורים הבלתי נראים לעין הם בין העצמים הזוהרים ביותר ביקום, אם הם מוזנים היטב במרכזי הגלקסיות הפעילות שנקראות. יסודות הקל הכימיים בחומר פולטים קרני רנטגן באורך גל אופייני ולכן ניתן לזהותם באמצעות טביעת האצבע הספקטרלית שלהם. אטומי ברזל האלמנטים הם כלי אבחון שימושי במיוחד, מכיוון שמתכת זו נמצאת בשפע ביותר בקוסמוס ומקרינה בעוצמה גבוהה ביותר בטמפרטורות גבוהות.
באופן הדומה למלכודות הרדאר, בהן מזהה המשטרה מכוניות מהירות, ניתן למדוד את המהירויות היחסיות של אטומי ברזל המעגלים את החור השחור באמצעות שינוי באורך הגל של אורם. אולם באמצעות שילוב של השפעות שחזתה תיאוריית היחסות המיוחדת והכללית של איינשטיין, פרופיל קו א-סימטרי מורחב באופן אופייני, כלומר טביעת אצבע מרוחה בצילומי הרנטגן של החורים השחורים. תורת היחסות המיוחדת מעלה כי שעונים נעים פועלים לאט, ותורת היחסות הכללית צופה כי שעונים פועלים באטיות בסביבת המונים גדולים. שתי ההשפעות מובילות להזזה של האור הנפלט על ידי אטומי ברזל לחלק באורך הגל הארוך יותר של הספקטרום האלקטרומגנטי. עם זאת, אם אנו מתבוננים בעניין המסתובב בכינוי שנקרא "דיסק ההקרדה" (איור 1) מהצד, נראה כי האור מהאטומים המתרוצצים לעברנו מועבר לאורכי גל קצרים והבהירים בהרבה מזו המתרחקת מאיתנו. ההשפעות הללו של היחסות חזקות יותר, ככל שהחומר מגיע לחור השחור. בגלל זמן החלל המעוגל הם החזקים ביותר בחורים שחורים מסתובבים במהירות. בשנים האחרונות התאפשרו מדידות של קווי ברזל רלטיביסטיים בכמה גלקסיות סמוכות - לראשונה בשנת 1995 באמצעות לוויין ה- ASCA היפני.
כעת החוקרים סביב גנטר האסינגר ממכון מקס-פלאנק לפיזיקה מחוץ לכדור הארץ, בשיתוף עם חבורתו של חאבייר בארקונס במכון הספרדי דה פאסיקה בסנטאנדר ואנדי פביאן במכון לאסטרונומיה בקיימברידג ', בריטניה חשפו את טביעת האצבע המרוח יחסית של אטומי ברזל בתאורת הרנטגן הממוצעת של כמאה חורים שחורים רחוקים מרקע הרנטגן (איור 2). האסטרופיסיקאים השתמשו במצפה הרנטגן XMM-Newton של סוכנות החלל האירופית ESA. הם כיוונו את הכלי לשדה במערך הכוכבים ביג דיפר במשך יותר מ -500 שעות וגילו כמה מאות מקורות רנטגן חלשים.
בגלל התפשטות היקום הגלקסיות מתרחקות מאיתנו במהירות שהולכת וגוברת עם המרחק שלהן וכך קווי הספקטרום שלהם מופיעים כולם באורך גל שונה; על האסטרונומים לתקן תחילה את אור הרנטגן של כל החפצים למסגרת השניה של שביל החלב. מדידות המרחק ההכרחיות ליותר ממאה חפצים הושגו באמצעות הקק-טלסקופ האמריקני. לאחר שהוסיפו יחד את האור מכל החפצים, החוקרים היו מופתעים מאוד מהאות הגדולה באופן בלתי צפוי ומהצורה הרחבה האופיינית של קו הברזל.
מעוצמת האות הם ניכו את שבריר אטומי הברזל בעניין המאוורר. באופן מפתיע, השפע הכימי של הברזל ב"תזונה "של חורים שחורים צעירים יחסית אלה הוא גבוה פי שלושה מאשר במערכת השמש שלנו, שנוצרה באופן משמעותי אחר כך. לכן, מרכזי הגלקסיות ביקום המוקדם חייבים הייתה שיטה יעילה במיוחד לייצור ברזל, אולי מכיוון שפעילות יוצרת כוכבים אלימה "מולידה" את היסודות הכימיים די במהירות בגלקסיות פעילות. רוחב הקו ציין כי אטומי הברזל חייבים להקרין קרוב למדי לחור השחור, בקנה אחד עם החורים השחורים המסתובבים במהירות. מסקנה זו נמצאת גם בעקיפין על ידי קבוצות אחרות, שהשוו את האנרגיה ברקע הרנטגן למסה הכוללת של "חורים שחורים" רדומים בגלקסיות סמוכות.
המקור המקורי: המהדורה לחדשות מקס פלנק
רוצה לעדכן את רקע שולחן העבודה במחשב שלך? הנה כמה תמונות רקע שחור.
