Gravitācijas lēca ļāva Chandra rentgena teleskopam ļoti precīzi izmērīt melnā cauruma griešanās ātrumu vienā no Pegasus zvaigznāja galaktikām. Izrādījās, ka tas pārvietojas ap asi gandrīz tikpat ātri kā gaisma, zinātnieki raksta Astrophysical Journal.
Jebkura liela vielas masa mijiedarbojas ar gaismu un liek tās stariem saliekties tāpat kā parastās optiskās lēcas. Zinātnieki šo efektu sauc par gravitācijas objektīvu. Dažos gadījumos kosmosa izliekums palīdz astronomiem redzēt īpaši tālu objektus - pirmās Visuma galaktikas un to kvazārā serdeņus -, kas būtu nepieejami novērošanai no Zemes bez gravitācijas "palielināšanās".
Ja divi kvazāri, galaktikas vai citi objekti novērotājiem uz Zemes atrodas gandrīz precīzi viens aiz otra, rodas interesanta parādība. Gaisma no attālāka objekta sadalīsies, kad iet caur pirmā objekta gravitācijas objektīvu. Sakarā ar to mēs redzēsim nevis divus, bet piecus spilgtus punktus, no kuriem četri būs attālāka objekta gaismas "kopijas".
Šo struktūru bieži sauc par "Einšteina krustu", jo tās pastāvēšanu paredz relativitātes teorija. Vissvarīgākais ir tas, ka šī pati teorija saka, ka katrs objekta eksemplārs būs kvazāra, galaktikas vai supernovas "fotogrāfija" dažādos viņu dzīves periodos sakarā ar to, ka viņu gaisma pavadīja atšķirīgu laiku, lai izietu no gravitācijas objektīva.
Xinyu Dai no Oklahomas universitātes Normanā (ASV) un viņa kolēģi izmantoja Einšteina krustus, lai atrisinātu problēmu, kuru daudzi citi astronomi iepriekš uzskatīja par neiespējamu - viņi varēja tieši izmērīt vairāku supermasīvu melno caurumu griešanās ātrumu uzreiz.
Agrāk šādi mērījumi tika veikti tikai netieši, jo melnāko caurumu, neraugoties uz tā milzīgo masu, nevar redzēt un izmērīt. Dai un viņa kolēģi vērsa uzmanību uz to, ka gan melnā cauruma masa, gan griešanās ātrums atspoguļojas tā rentgena staros un cik lielā reģionā tas ir dzimis.
Šis reģions ir gandrīz tikpat mazs kā pats melnā cauruma notikumu horizonts, padarot to praktiski neiespējamu redzēt normālos apstākļos. No otras puses, "Einšteina krusti" ļauj to izdarīt, ja tie ir uzlikti viens otram vai uz cita veida gravitācijas lēcām.
Šīs idejas vadīti astrofiziķi izpētīja "Čandras" uzņemto nakts debesu fotogrāfijas un atrada uzreiz piecus kvazārus, kuru gaisma tika pastiprināta līdzīgā veidā. Viens no tiem, Q2237 + 0305, tika palielināts tik veiksmīgi, ka zinātnieki spēja izmērīt melnā cauruma griešanās ātrumu ar rekordlielu precizitāti.
Reklāmas video:
Šis objekts, kas atrodas Pegasus zvaigznājā 8 miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes, pārvietojas uz savu asi ar neiespējami ātru, aptuveni 70% no gaismas ātruma. Jaunās aplēses izrādījās ievērojami augstākas nekā netieši iegūtās prognozes, un tās ir tikai par 8% mazākas par teorijas atļauto maksimālo vērtību.
Pateicoties tik ātrai rotācijai, Zeme vai citi objekti, kas atrodas šī melnā cauruma tuvumā, paliks stabili un nenokritīs uz tā pat tad, ja tie būtu tikai 2-3 reizes tālāk no notikuma horizonta nekā attālums starp centrs Q2237 + 0305 un šī iedomātā līnija.
Interesanti, ka pārējiem četriem objektiem bija "normāls" griešanās ātrums, kas bija apmēram uz pusi mazāks nekā Q2237 + 0305. Kāpēc tas tā ir, zinātnieki vēl nevar pateikt, taču viņi pieņem, ka šīs atšķirības atspoguļo to, kas notika ar viņu galaktikām tālā pagātnē.