בדיקת קצב הסיבוב על חור שחור סופר-מסיבי היא דרך נהדרת עבור אסטרונומים לבדוק את התיאוריה של איינשטיין בתנאים קיצוניים - ולבחון מקרוב עד כמה כוח הכבידה מעוות את מרקם המרחב-זמן. עכשיו, דמיין מפלצת ... אחת שיש לה מסה של בערך 2 מיליון כזו מזו של השמש שלנו, שהיא מודדת קוטר של 2 מיליון מיילים וסובבת כל כך מהר שהיא כמעט שוברת את מהירות האור.
פנטזיה? לא בקושי. זהו חור שחור סופר-מסיבי הממוקם במרכז הגלקסיה הספירלית NGC 1365 - והוא עומד ללמד אותנו הרבה יותר על ההתבגרות של חורים וגלקסיות שחורות.
מה הופך את החוקרים לכל כך בטוחים שלקח סוף סוף חישובים מוחלטים של קצב סיבוב כה מדהים בגלקסיה רחוקה? בזכות נתונים שנלקחו על ידי מערך הטלסקופ הגרעיני הספקטרוסקופי, או NuSTAR, ולווייני הרנטגן XMM-Newton של סוכנות החלל האירופית, צוות המדענים הציץ בלב NGC 1365 בעיניים רנטגן - תוך שימת לב למיקום אופק האירועים - שולי הבור מסתובב בו החלל שמסביב מתחיל להיגרר לפה של החיה.
"אנחנו יכולים להתחקות אחר החומר כשהוא מסתחרר לחור שחור באמצעות צילומי רנטגן הנפלטים מאזורים הקרובים מאוד לחור השחור," אמרה שותפה של מחקר חדש, החוקרת הראשית של NuSTAR פיונה הריסון, ממכון הטכנולוגיה בקליפורניה בפסדנה. "הקרינה שאנו רואים מעוותת ומעוותת על ידי תנועות החלקיקים וכוח הכבידה החזק להפליא של החור."
עם זאת, המחקרים לא נעצרו שם, הם התקדמו לקצה הפנימי כדי להקיף את מיקום דיסק ההקרדה. להלן "מסלול מעגלי יציב פנימי" - נקודת האל-פתגם. אזור זה קשור ישירות לקצב הסיבוב של חור שחור. מכיוון שהזמן-מרחב מעוות באזור זה, חלקו יכול להתקרב עוד יותר ל- ISCO לפני שהוא נמשך. מה שהופך את הנתונים הנוכחיים לכל כך משכנעים הוא להעמיק את החור השחור דרך מגוון רחב יותר של צילומי רנטגן, מה שמאפשר אסטרונומים לראות מעבר לענני אבק מרועפים שרק בלבלו את קריאות העבר. הממצאים החדשים הללו מראים לנו שזה לא האבק שמעוות את צילומי הרנטגן - אלא הכובד המוחץ.
"זו הפעם הראשונה שמישהו נמדד במדויק את סיבובו של חור שחור סופר-מסיבי," אמר הסופר הראשי גווידו ריסאליטי מהמרכז לאוניברסיטת הרווארד-סמיתסוניאן לאסטרופיזיקה (CfA) ומ INAF - מצפה הכוכבים ארקטרי.
"אם הייתי יכול להוסיף מכשיר אחד ל- XMM-Newton, זה היה טלסקופ כמו נוסטאר," אמר נורברט שרטל, מדען פרויקט XMM-Newton במרכז האירופי לאסטרונומיה בחלל במדריד. "צילומי הרנטגן בעלי האנרגיה הגבוהה סיפקו קטע פאזל חסר מהותי לפיתרון הבעיה."
למרות שהחור השחור המרכזי ב- NGC 1365 הוא מפלצת כעת, הוא לא התחיל כאחד. כמו כל הדברים, כולל הגלקסיה עצמה, היא התפתחה עם הזמן. במשך מיליוני שנים הוא צבר בהתחלה כאשר צרכו כוכבים וגז - אולי אפילו התמזג עם חורים שחורים אחרים לאורך הדרך.
"הסיבוב של החור השחור הוא זיכרון, תיעוד של תולדות הגלקסיה כולה", הסביר ריסאליטי.
"המפלצות הללו, עם המונים ממיליונים עד מיליארדי פעמים מזה של השמש, נוצרות כזרעים קטנים ביקום המוקדם וצומחות בבליעת כוכבים וגז בגלקסיות המארחות שלהם, מתמזגות עם חורים שחורים ענקיים אחרים כאשר גלקסיות מתנגשות, או שניהם ", אמר המחבר הראשי של המחקר, גידו רואליטי מהמרכז לאוניברסיטת הרווארד-סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה בקיימברידג ', מסצ'וסטס והמכון הלאומי לאיטרופיסיקה האיטלקית.
הסיבוב החדש הזה על חורים שחורים הראה לנו שמפלצת יכולה להיווצר מ"הקרבה מסודרת "- ולא סתם אירועים מרובים אקראיים. הצוות ימשיך במחקרים בכדי לראות כיצד גורמים אחרים מלבד מסתובבים חור שחור משתנים עם הזמן וימשיכו לצפות בכמה חורים שחורים סופר-מסיביים אחרים עם NuSTAR ו- XMM-Newton.
"זה חשוב מאוד לתחום המדע של החור השחור", אמר לו קלוזינסקי, מדען התוכנית של נוסטאר במטה נאס"א בוושינגטון. "טלסקופים של נאס"א ואס"א התמודדו עם הבעיה יחד. בד בבד עם תצפיות הרנטגן הנמוכות יותר באנרגיה שנערכו באמצעות XMM-Newton, היכולות חסרות התקדים של נוסטאר למדידת קרני הרנטגן הגבוהות יותר סיפקו קטע פאזל חיוני וחסר לפתיחת הבעיה. "
מקור סיפור מקורי: מהדורת חדשות JPL / NASA.
