Gravitasjonslinsen tillot røntgenteleskopet Chandra å meget nøyaktig måle rotasjonshastigheten til et svart hull i en av galaksene i stjernebildet Pegasus. Det viste seg at den beveger seg rundt aksen nesten like raskt som lys, skriver forskere i Astrophysical Journal.
Enhver stor masse materie samhandler med lys og får strålene til å bøye seg på samme måte som vanlige optiske linser. Forskere kaller denne effekten gravitasjonslinsing. I noen tilfeller hjelper romkrumningen astronomer med å se ultra-fjerne objekter - de første galaksene i universet og deres kvasarkjerner - som ville være utilgjengelige for observasjon fra Jorden uten gravitasjons "økning".
Hvis to kvasarer, galakser eller andre gjenstander er lokalisert nesten nøyaktig den ene bak den andre for observatører på jorden, oppstår et interessant fenomen. Lys fra et fjernere objekt vil splitte seg når du passerer gjennom det første objekts gravitasjonslinse. På grunn av dette vil vi ikke se to, men fem lyse punkter, hvorav fire vil være lette "kopier" av et fjernere objekt.
Denne strukturen kalles ofte "Einsteins kors" på grunn av det faktum at dens eksistens er forutsagt av relativitetsteorien. Viktigst er det at denne samme teorien sier at hver kopi av et objekt vil være et "fotografi" av en kvasar, galakse eller supernova i forskjellige perioder av livet, på grunn av at lyset deres brukte en annen mengde tid på å forlate gravitasjonslinsen.
Xinyu Dai fra University of Oklahoma i Norman (USA) og kollegene hans brukte Einsteins kors for å løse et problem som mange andre astronomer tidligere mente var umulig - de klarte direkte å måle rotasjonshastigheten til flere supermassive sorte hull på en gang.
Tidligere ble slike målinger bare utført indirekte, siden det svarteste hullet, til tross for dets enorme masse, ikke kan sees og måles. Dai og kollegene trakk oppmerksomhet på at både massen og rotasjonshastigheten til et svart hull gjenspeiles i hvordan røntgenbildene ser ut og hvor stor regionen der det er født er.
Denne regionen er nesten så liten som det sorte hullets begivenhetshorisont, noe som gjør det praktisk talt umulig å se det under normale forhold. På den annen side, "Einsteins kors" lar deg gjøre dette hvis de er lagt på hverandre eller på andre gravitasjonslinser.
Veiledet av denne ideen studerte astrofysikere bilder av nattehimmelen oppnådd av "Chandra", og fant fem kvasarer på en gang, hvis lys ble forsterket på lignende måte. En av dem, Q2237 + 0305, ble forsterket så vellykket at forskere kunne måle rotasjonshastigheten til det sorte hullet med rekordhøy nøyaktighet.
Salgsfremmende video:
Dette objektet, som ligger i stjernebildet Pegasus i en avstand på 8 milliarder lysår fra Jorden, beveger seg på sin akse med umulig raskt, omtrent 70% av lysets hastighet. De nye estimatene viste seg å være betydelig høyere enn spådommene som ble oppnådd indirekte, og de er bare 8% mindre enn den maksimale verdien som er tillatt av teorien.
Takket være en så rask rotasjon, ville jorden eller andre gjenstander i nærheten av dette sorte hullet forbli stabilt og ikke ville falle på det selv om de bare var 2-3 ganger mer fjernt fra hendelseshorisonten enn avstanden mellom sentrum Q2237 + 0305 og denne imaginære linjen.
Interessant nok hadde de fire andre objektene en "normal" rotasjonshastighet, som var omtrent halvparten av Q2237 + 0305. Hvorfor dette er slik, kan forskere ennå ikke si, men de antar at disse forskjellene gjenspeiler hva som skjedde med galakene deres i den fjerne fortiden.
