Гравитационният обектив позволи на рентгеноскопа Чандра много точно да измери скоростта на въртене на черна дупка в една от галактиките в съзвездието Пегас. Оказа се, че тя се движи около оста почти толкова бързо, колкото светлината, пишат учените в Astrophysical Journal.
Всяка голяма маса материя взаимодейства със светлината и кара лъчите й да се огъват по същия начин, както правят обикновените оптични лещи. Учените наричат този ефект гравитационно обективиране. В някои случаи кривината на космоса помага на астрономите да виждат ултрадалечни обекти - първите галактики във Вселената и техните квазарни ядра - които биха били недостъпни за наблюдение от Земята без гравитационно „увеличение“.
Ако два квазара, галактики или други обекти са разположени почти точно един зад друг за наблюдатели на Земята, възниква интересно явление. Светлината от по-отдалечен обект ще се раздели при преминаване през гравитационната леща на първия обект. Поради това ще видим не две, а пет ярки точки, четири от които ще бъдат леки „копия“на по-далечен обект.
Тази структура често се нарича „Кръстът на Айнщайн“поради факта, че съществуването му се предвижда от теорията на относителността. Най-важното е, че същата тази теория казва, че всяко копие на обект ще бъде „фотография“на квазар, галактика или свръхнова в различни периоди от живота им, поради факта, че светлината им прекарва различно време за излизане от гравитационната леща.
Синю Дай от Университета в Оклахома в Норман (САЩ) и неговите колеги използваха кръстовете на Айнщайн, за да разрешат проблем, който много други астрономи считаха по-рано за невъзможни - те бяха в състояние директно да измерят скоростта на въртене на няколко свръхмасивни черни дупки наведнъж.
В миналото подобни измервания са се извършвали само косвено, тъй като най-черната дупка, въпреки огромната си маса, не може да бъде видяна и измерена. Дай и неговите колеги обърнаха внимание на факта, че както масата, така и скоростта на въртене на черна дупка се отразяват в това как изглеждат рентгеновите му лъчи и колко голям е регионът, където се ражда.
Този регион е почти толкова малък, колкото самият хоризонт на събитията на черната дупка, което го прави практически невъзможно да се види при нормални условия. От друга страна, "кръстовете на Айнщайн" ви позволяват да направите това, ако се наслагват един върху друг или върху други видове гравитационни лещи.
Ръководени от тази идея, астрофизиците изучиха снимки на нощното небе, направени от "Чандра" и откриха пет квазара наведнъж, чиято светлина беше усилена по подобен начин. Един от тях, Q2237 + 0305, беше увеличен толкова успешно, че учените успяха да измерят скоростта на въртене на черната дупка с рекордно висока точност.
Промоционално видео:
Този обект, разположен в съзвездието Пегас на разстояние 8 милиарда светлинни години от Земята, се движи по оста си с невъзможно бързо, около 70% от скоростта на светлината. Новите оценки се оказаха значително по-високи от прогнозите, получени косвено, и те са само с 8% по-малко от максималната стойност, разрешена от теорията.
Благодарение на такова бързо въртене Земята или всякакви други обекти в близост до тази черна дупка ще останат стабилни и няма да паднат върху нея, дори ако са само 2-3 пъти по-отдалечени от хоризонта на събитията, отколкото разстоянието между център Q2237 + 0305 и тази въображаема линия.
Интересното е, че останалите четири обекта имаха "нормална" скорост на въртене, която беше около половината от тази на Q2237 + 0305. Защо това е така, учените все още не могат да кажат, но те приемат, че тези различия отразяват случилото се с техните галактики в далечното минало.