Celotno nebo je napolnjeno z difuznim, visoko energijskim sijajem: kozmično ozadje rentgenskih žarkov. V zadnjih letih so astronomi lahko pokazali, da je to sevanje skoraj mogoče v celoti povezati s posameznimi predmeti. Podobno je Galileo Galilei v začetku 17. stoletja luč Mlečne poti razrešil v posamezne zvezde. Rentgensko ozadje izvira iz več sto milijonov supermasivnih Črnih lukenj, ki se napajajo iz snovi v središčih oddaljenih galaksijskih sistemov. Ker Črne luknje pridobivajo maso, jih opazujemo v rentgenskem ozadju v fazi rasti. V današnjem vesolju najdemo ogromne Črne luknje v središčih praktično vseh bližnjih galaksij.
Ko se zadeva spušča po breznu Črne luknje, se hitro vrti okoli kozmičnega vrta skoraj s svetlobno hitrostjo in se segreva tako močno, da pred tem odda svoj zadnji krik pomoči v obliki visoko energijskega sevanja. za vedno izgine. Zato so domnevno nevidne Črne luknje med najsvetlejšimi predmeti v vesolju, če se dobro hranijo v središčih tako imenovanih aktivnih galaksij. Kemični elementi v snovi oddajajo rentgenske žarke značilne valovne dolžine, zato jih je mogoče prepoznati po njihovem spektralnem prstnem odtisu. Atomi elementa železo so še posebej uporabno diagnostično orodje, saj je ta kovina v kozmosu najbolj bogata in se pri visokih temperaturah najintenzivneje seva.
Na podoben način kot radarske pasti, s katerimi policija identificira avtomobile, ki vozijo na hitro, je relativistične hitrosti železovih atomov, ki krožijo po Črni luknji, mogoče meriti s premikom valovne dolžine njihove svetlobe. S kombinacijo učinkov, ki jih napoveduje Einsteinova posebna in splošna teorija relativnosti, pa je v rentgenski svetlobi Črnih lukenj pričakovati značilno razširjen asimetrični linijski profil, to je razmazan prstni odtis. Posebna relativnost postulira, da se premikajo ure počasi, splošna relativnost pa napoveduje, da ure tečejo počasi v bližini velikih množic. Oba učinka vodita do premika svetlobe, ki jo oddajajo atomi železa, v del daljše valovne dolžine elektromagnetnega spektra. Če pa opazimo, kako se zadeva kroži v tako imenovanem "akrecijskem disku" (slika 1) s strani, se svetloba atomov, ki dirkajo proti nam, preusmeri na krajše valovne dolžine in veliko svetlejše od tiste, ki se odmika od nas. Ti učinki Relativnosti so močnejši, bližje ko je zadeva dosegla črno luknjo. Zaradi ukrivljenega vesoljskega časa so najmočnejši v hitro vrtečih se črnih luknjah. V preteklih letih so bile možne meritve relativističnih železnih linij v nekaj bližnjih galaksijah - prvič leta 1995 z japonskim satelitom ASCA.
Zdaj raziskovalci iz okolice Gcentra Hasingerja z Inštituta za nezemeljsko fiziko Max-Planck, skupaj s skupino Xavierja Barconsa na španskem Instituto de Fisica de Cantabria v Santanderju in Andyja Fabiana na Inštitutu za astronomijo v Cambridgeu, Velika Britanija so odkrili relativistično razmazani prst železovih atomov v povprečni rentgenski svetlobi približno 100 oddaljenih Črnih lukenj rentgenskega ozadja (slika 2). Astrofiziki so uporabljali rentgenski observatorij XMM-Newton Evropske vesoljske agencije ESA. Več kot 500 ur so instrument usmerili na polje v ozvezdju Big Dipper in odkrili več sto šibkih rentgenskih virov.
Zaradi širitve Vesolja se galaksije oddaljijo od nas s hitrostjo, ki se povečuje z njihovo razdaljo, zato se njihove spektralne črte pojavljajo na različnih valovnih dolžinah; astronomi so morali najprej popraviti rentgensko svetlobo vseh predmetov v preostali okvir Mlečne poti. Z ameriškim Keck-teleskopom smo pridobili potrebne meritve razdalje za več kot 100 predmetov. Potem ko so skupaj dodali svetlobo iz vseh predmetov, so bili raziskovalci zelo presenečeni nad nepričakovano velikim signalom in značilno razširjeno obliko železne črte.
Iz jakosti signala so sklepali, da je delež železovih atomov v sestavi. Presenetljivo je, da je kemična številčnost železa v "prehrani" teh sorazmerno mladih Črnih lukenj približno trikrat večja kot v našem Osončju, ki je bila ustvarjena bistveno pozneje. Središča galaksij v zgodnjem vesolju so zato morala imeti posebno učinkovito metodo za pridobivanje železa, morda tudi zato, ker nasilna zvezdasto delovanje zelo hitro »razmnoži« kemične elemente v aktivnih galaksijah. Širina črte je kazala, da morajo atomi železa sevati precej blizu črne luknje, kar je skladno s hitro vrtečimi se Črnimi luknjami. Ta sklep posredno ugotavljajo tudi druge skupine, ki so energijo v rentgenskem ozadju primerjale s skupno maso "mirujočih" črnih lukenj v bližnjih galaksijah.
Izvirni vir: Novice Max Maxck Society
Želite posodobiti ozadje računalnika? Tu je nekaj črnih slik ozadja.
