Вчені виміряли обертання чорної діри за допомогою гравітаційної лінзи

Астрофізики з університету Мічігану змогли виміряти швидкість обертання надмасивної чорної діри.

Зробити це вдалося завдяки незвичайній гравітаційній лінзі, яка посилила і "розмножила" випромінювання речовини, що оточує діру, повідомляє Lenta.ru із посиланням на журнал Nature у четвер, 6 березня.

Об'єктом дослідження став квазар RXJ1131-1231, розташований у сузір'ї Кратера (за шість мільярдів світлових років від Землі). Квазарами називають потужні джерела випромінювання, які утворюються внаслідок падіння речовини на чорну діру.

Під час цього падіння утворюється закручений акреційний диск, а також джети - потоки речовини і випромінювання, що викидаються перпендикулярно диску.

Щоб встановити швидкість обертання чорної діри, ученим довелося виокремити з усього випромінювання квазара лише відбивну компоненту.

У цьому відбитому від акреційного диску випромінюванні є рентгенівські спектральні лінії (заліза), за зсувом яких можна встановити ступінь спотворення простору поблизу від горизонту подій. Проте "зловити" ці лінії для настільки далеких квазарів дотепер не вдавалося.

Успіх Мічиганських фізиків пояснюється тим, що на шляху випромінювання квазара розташована галактика, яка виступила в ролі гравітаційної лінзи. Вона посилила випромінювання RXJ1131-1231 і перетворила його на чотири різних джерела.

Виявилося, що ця стародавня (вік Всесвіту всього вдвічі більший) чорна діра обертається несподівано швидко - на верхній межі теоретично передбаченого значення.

Чорна діра, що обертається, відповідно до теорії відносності, "закручує" навколишній простір, тому, знаючи ступінь цієї "закрученості", можна виміряти швидкість її обертання.

Ця швидкість, у свою чергу, важлива для розуміння того, як чорна діра утворилася: вважається, що висока швидкість говорить про те, що речовину діра поглинала рідко, але великими порціями.

Низька швидкість обертання, навпаки, є свідченням випадкового характеру "харчування" речовиною.