Crne rupe su svemirski objekti tako zastrašujuće gustine da ni svjetlost ne može pobjeći od svojih ekstremnih 'gravitacijskih kandži'. Ali to što su nevidljivi ne znači da ne možemo pronaći načine da ih promatramo.
Ovog puta astronomi su mapirali konture supermasivnog vrtloga u galaksiji IRAS 13224-3809, pronađenoj u sazviježđu Centaurus, udaljenom oko milijardu svjetlosnih godina od Zemlje.
Da bi to postigli, istraživači su koristili promatranja prirastajuće crne rupe napravljena od strane rendgenske opservatorije XMM-Newton Evropske svemirske agencije (ESA).
Evo kako priraštaj djeluje: Kako materiju u svemiru privlači crna rupa, ona postiže tako velike brzine da se spiralni materijal zagrije dostižući temperature od miliona stepeni (pa i više).
Ovaj pregrejani vrtlog stvara zračenje koje svemirski teleskopi mogu otkriti kada se X-zrake sudare i odbiju čestice gasa u blizini vrtloga.
Znanstvenici kažu da je promatranje ovih interakcija analogno odjecima, i na približno isti način na koji nas zvučne odjeke mogu informirati o obliku i strukturi trodimenzionalnih prostora, tako da 'odjeci svjetlosti' mogu otkriti i nevidljivi oblik supermasivnih crnih rupa.
Crna rupa koja se hrani okolnim plinom, s koronalnim vibracijama. (ESA)
“Slično tome, možemo primijetiti kako se eho rentgenskih zraka širi u blizini crne rupe kako bi se mapirala geometrija regije i stanje nakupljanja materije prije nego što ona nestane u singularnosti”, objašnjava astrofizičar William Allston sa Univerziteta u Cambridgeu.
“Izgleda kao svemirski odjek.”
Tehnika koja se naziva preslikavanje reverzne zrake X-zrakom nije nova, ali se razvija. Lagane odjeke Ollston i njegov tim primili su tokom više od 23 dana posmatranja IRAS 13224-3809.
Pritom su vidjeli nešto što nisu očekivali da će vidjeti: korona crne rupe – područje vrlo vrućih elektrona koji lebdi iznad akrecijskog diska objekta – planula je, a njena svjetlina promijenila se 50 puta u samo nekoliko sati.
“Kako se krunica mijenja, odjek svjetlosti se mijenja, kao da se plafon kuće pomiče gore-dolje, mijenjajući zvuk vašeg glasa”, kaže Alston.
“Prateći svjetlosni odjek, mogli smo vidjeti ovu promjenu korone i – što je još zanimljivije – dobiti puno bolje vrijednosti za masu i rotaciju crne rupe nego što smo mogli utvrditi da se korona nije promijenila u veličini.”
Ovaj uvid u supermasivnu crnu rupu IRAS 13224-3809 možda je bez presedana u pogledu detalja.
Istraživači se sada nadaju da će koristiti istu metodu za proučavanje fizike crnih rupa u mnogim drugim udaljenim galaksijama. Stotine supermasivnih crnih rupa nalaze se u dometu XMM-Newton, a više će se pojaviti kada ESA-in satelit Athena izađe u orbitu 2031. godine.
Što će nam reći ovi vrtljivi vrtlozi, tek ćemo vidjeti, ali čini se da smo na rubu nekih nevjerovatnih otkrića.
O nalazima se izvještava Prirodna astronomija.
Izvori: Foto: ESA
