Znanstveniki so skupaj odpravili snop obsojenih snovi, saj je štirikrat obkrožil črno luknjo, najprej opazovalno. Njihova tehnika zagotavlja novo metodo za merjenje mase črne luknje; in to lahko omogoči testiranje Einsteinove teorije gravitacije do stopnje, ki je le malo možna.
Ekipa, ki jo je vodil dr. Kazushi Iwasawa na Inštitutu za astronomijo (IoA) v Cambridgeu v Angliji, je čez dan sledila sledi vročega plina, ko se je vrtela okoli supermasivne črne luknje približno na enaki razdalji, ki jo kroži Zemljo. Sonce Okrepljena z izjemno težo črne luknje pa je orbita potrebovala približno četrtino dneva namesto leta.
Znanstveniki so lahko izračunali maso črne luknje tako, da so vključili meritve za energijo svetlobe, njeno oddaljenost od črne luknje in čas, potreben za kroženje črne luknje - poroka splošne relativnosti Einsteina in dobre stare modno keplerijsko fiziko.
Iwasawa in njegov kolega iz IoA, dr. Giovanni Miniutti, ta rezultat predstavljata danes na spletni tiskovni konferenci v New Orleansu na sestanku Oddelka za visokoenergetsko astrofiziko Ameriškega astronomskega društva. Dr. Andrew Fabian iz IoA se jim pridruži pri članku, ki je nastal v prihajajoči številki Mesečnih obvestil Royal Astronomical Society. Podatki so iz opazovalnice XMM-Newton Evropske vesoljske agencije.
Skupina je preučila galaksijo z imenom NGC 3516, približno 100 milijonov svetlobnih let, v ozvezdju Major Ursa, kjer je dom Veliki Dipper (ali Plough). Ta galaksija naj bi imela v svojem jedru supermasivno črno luknjo. Plin v tej osrednji regiji žare rentgensko sevanje, saj se segreva na milijone stopinj pod silo gravitacije črne luknje.
XMM-Newton je ujel spektralne lastnosti svetlobe okoli črne luknje, prikazane na spektrografu s trni, ki kažejo na določene ravni energije, podobne videzu kot nazobčane črte kardiografa. Med dnevnim opazovanjem je XMM zajel plamen iz razburkanega plina, ki je krožil po črni luknji, ko je švignil okoli štirikrat. To je bil ključni del informacij, potrebnih za merjenje mase črne luknje.
Znanstveniki so že poznali oddaljenost plina od črne luknje od njegove spektralne lastnosti. (Obseg gravitacijskega rdečega premika ali odtekanja energije, ki ga razkrije spektralna črta, je povezan s tem, kako blizu je objekta do črne luknje.) Z orbitalnim časom in razdaljo bi znanstveniki lahko določili meritev mase - med 10 milijoni in 50 milijonov sončnih mas v skladu z vrednostmi, pridobljenimi z drugimi tehnikami.
Čeprav je izračun preprost, je analiza razumevanja orbitalnega obdobja rentgenskega žarka nova in zapletena. Znanstveniki so v bistvu zaznali cikel, ponovljen štirikrat: modulacijo jakosti svetlobe, ki jo spremlja nihanje svetlobne energije. Ugotovljena energija in cikel ustrezata profilu svetlobe, ki je gravitacijsko spremenjeno (gravitacijsko krajoča energija) in Dopplerjeva se je premaknila (dobiček in izguba energije, ko se orbita snov giblje proti in stran od nas).
Tehnika analize na presenečenje te znanstvene skupine nakazuje, da lahko sedanja generacija rentgenskih opazovalnic bistveno poveča rezultate merjenja mase črne luknje, čeprav z dolgimi opazovanji in črnimi luknjami z dolgotrajnimi požari. Na podlagi teh informacij lahko predlagane misije, kot so Constellation-X ali XEUS, globlje posegajo v testiranje matematike Einsteina v laboratoriju skrajne teže.
Izvirni vir: Novinarska objava Inštituta za astronomijo
