Găurile negre pot fi invizibile, dar împrejurimile lor nu sunt – și pentru prima dată, astronomii au măsurat direct un „corona” supraîncălzită care încercuia unul dintre acești giganți cosmici.
The Supermassive Black Hole, RX J1131, se află la aproximativ 6 miliarde de ani lumină de Pământ și se învârte la mai mult de jumătate din viteza luminii. În timp ce monstrul în sine rămâne ascuns, acesta se gâdilă pe gazul și praful din apropiere, încălzindu -l la milioane de grade și aprinzând ca un cvasar – unul dintre cele mai strălucitoare obiecte din univers. Sale Coronaun halou de gaz supraîncălzit, se întinde pe aproximativ 50 de unități astronomice, despre dimensiunea noastră Sistem solar.
Această măsurare a fost posibilă printr-o aliniere cosmică rară, unde o galaxie prim-plan, la aproximativ 4 miliarde de ani-lumină de Pământ, iar stelele sale au acționat ca două mărci stivuite, creând un „zoom dublu” care a ascuțit vederea împrejurimilor imediate ale găurii negre.
“Aceasta este prima dată când s -a făcut o astfel de măsurare,” Matus Rybakun cercetător principal la Universitatea Leiden din Olanda care a condus studiul, a declarat Live Science. „În principiu, am găsit o nouă modalitate de a privi ceea ce se întâmplă foarte aproape de gaură neagră.
Rezultatele, detaliate într -un Preprint În curând să apară în revista Astronomy & Astrophysics, oferiți un nou instrument pentru sondarea mediilor extreme în jurul găurilor negre pe solzi mult prea mici chiar și pentru cele mai bune telescoape de rezolvat.
„Acest lucru nu arată corect”
Galaxia prim -plan este atât de masivă încât imensul său gravitație se îndoaie și mărește lumina Rx J1131, creând patru imagini distincte ale cvasarului printr -un fenomen cunoscut sub numele de Lensă gravitațională puternică. Când echipa lui Rybak a reanalizat datele vechi de zece ani colectate de Atacama Mare Milimetru/Submoilimetru Array (ALMA) Radio-telescop din Chile, au observat pâlpâie minusculă în luminozitatea acestor imagini.
„În câteva zile de la analizarea datelor, ne -am dat seama:„ OK, acest lucru nu arată corect ”, și -a amintit Rybak. “Nu este chiar principalul meu domeniu de cercetare, dar a devenit ca un proiect de animale de companie pe care l -am continuat să urmărim.”
Dacă sursa acestor variații ar veni din jurul găurii negre în sine, toate imaginile s -ar lumina și s -ar întuneca. Dar observațiile de urmărire din 2022, luate doar o zi, au dezvăluit că imaginile pâlpâiau independent una de cealaltă.
“Asta este arma de fumat – trebuie să fie ceva pe parcurs”, a spus Rybak.
Că „ceva” este microlensareunde stelele individuale din galaxia prim -plan acționează ca lentile minuscule, măgând pe scurt diferite părți ale coronei cvasarului. Deoarece corona este atât de compactă, aceste amplificări la scară mică au produs pâlpâirea independentă observată pe imagini, au remarcat autorii în noul studiu.
“Am văzut această pâlpâie în datele pe care nu le -am putut explica în alt mod”, a spus Rybak pentru Live Science. Analizând aceste pâlpâie, echipa a măsurat direct, pentru prima dată, lățimea la scară a sistemului solar al coronei-transformând un cvasar altfel obișnuit într-un laborator cosmic unic.
O fereastră nouă în găuri negre
Dincolo de a permite cercetătorilor să carpecească corona, noua măsurare oferă o fereastră potențială în câmpurile magnetice care înconjoară găurile negre, au remarcat oamenii de știință în studiu.
Cercetările anterioare au arătat că câmpuri magnetice puternice reglementa Cât de mult se încadrează gazul și cât de mult este expulzat, în esență Controlul modului în care găurile negre cresc în timp. Este extrem de dificil să măsurați aceste câmpuri direct, dar modelele teoretice sugerează un Legătura dintre emisiile de undă de milimetru a coronei -Lumina care provine de la electroni cu mișcare rapidă în spirală câmp magnetic Linii-dimensiunea sa și rezistența câmpului magnetic.
„Înțelegerea modului în care crește aceste găuri negre este principalul potențial aici”, a spus Rybak.
Această măsurare este deosebit de izbitoare, deoarece lumina de undă milimetrică a fost considerată anterior a fi în mare parte statică, chiar și de-a lungul luni sau ani. „Dar acesta a fost unul dintre acele momente în care îți dai seama:„ Nu, lucrurile se schimbă și se schimbă foarte mult ”, a spus Rybak.
Pentru a urmări și a compara radiațiile de milimetru pe diferite lungimi de undă, echipa intenționează, de asemenea, să colecteze date suplimentare din NASAObservatorul cu raze X Chandra, singurul telescop cu raze X cu rezoluție spațială suficientă pentru a capta astfel de caracteristici minuscule, lentile. Cu toate acestea, din cauza reduceri bugetare propuse semnificative Acest lucru a atras o reacție puternică din partea comunității științifice, este puțin probabil ca telescopul pilot în vârstă de 26 de ani să continue aceste observații.
În schimb, progresele viitoare se vor baza probabil pe Alma, care se extinde în benzi de frecvență mai mică care acoperă lungimile de undă în care Coronas-ul cu gaura neagră strălucește cel mai strălucitor.
Complementând Alma, The Vera C. Rubin Observator va excela la imagistica optică de înaltă rezoluție, metoda standard pentru descoperirea cvasarelor lentile precum RX J1131. Telescopul, a cărui Primele imagini au fost dezvăluite în iunie, este de așteptat să descopere mii de aceste sisteme și să le permită astronomilor să studieze pâlpâirea optică cu o precizie fără precedent. “Rubin ar fi instrumentul revoluționar pentru a face acest lucru”, a spus Rybak.
Cu telescoape din ce în ce mai sensibile, astronomii încep doar să exploreze multitudinea de surse care pâlpâie pe cerul undei de milimetru.
“Partea interesantă este lucrurile despre care nu știm încă”, a spus Rybak.