Supermasyvios juodosios skylės sukasi beveik šviesos greičiu

Astronomai skelbia išmatavę vienos iš galaktikų centre tūnančios supermasyvios juodosios skylės sukimosi greitį. Daugiau kaip 3,2 mln. kilometrų skersmens (8 nuotoliai nuo Žemės ligi Mėnulio) neįsivaizduojamai tankus rutulys aplink savo ašį sukasi taip greitai, jog jo paviršius skrieja beveik šviesos greičiu.

„Tai yra pirmas kartas, kai kažkam pavyko tiksliai išmatuoti supermasyvios juodosios skylės sukimosi greitį, - tvirtina tyrimo autorius Gvidas Rizalitis (Guido Risaliti) iš Harvardo-Smitsono astrofizikos centro ir “Arcerti" observatorijos.

Beprecedentis greičio matavimas buvo atliktas naudojant naujausius Branduolinės spektroskopijos teleskopo masyvo (Nuclear Spectroscopic Telescope Array, NuSTAR) ir ESA rentgeno palydovų „XMM-Newton X-ray“ duomenis. Juodųjų skylių sukimosi greitį mokslininkai siekia išsiaiškinti dėl keleto priežasčių.

Pirmoji – fizinė: juodąsias skyles apibrėžia tik du dydžiai – masė ir sukimasis. Sužinojus šiuos dydžius, apie juodąją skylę galima sužinoti labai daug informacijos. Svarbiausia – juodosios skylės sukimasis teikia reikšmingos informacijos apie jos ir galaktikos, kurioje ji gyvuoja, praeitį.

„Supermasyvios juodosios skylės sukimasis – tai visa atmintis, ištisas archyvas, kuriame slypi visa konkrečios galaktikos istorija“, - pabrėžia G. Rizalitis.

Nors 200 tūkst. šviesmečių skersmens spiralinės galaktikos NGC 1365 centre glūdinti gigantiška juodoji skylė savo mase prilygsta keliems milijonams saulių, gimė ji toli gražu ne tokio dydžio ir masyvumo. Tyrėjai tvirtina, kad per milijardus metų ji išaugo – siurbdama žvaigždes ir dujas, jungdamasi su kitomis juodosiomis skylėmis.

Žinia, juodųjų skylių gravitacija yra tokia kolosali, jog iškreipia supančią erdvę. Riba, juosianti juodąją skylę, kurią peržengus iš jos gravitacijos lauko nebeištrūkstama, vadinama įvykių horizontu. Ją peržengusi bet kokia medžiaga pasmerkta pražūti juodojoje skylėje. Įvykių horizonto neperžengę kosminiai kūnai (žvaigždės, dujų ir dulkių ūkai ir pan.) aplink juodąją skylę suformuoja augantį medžiagos diską (akrecinį diską), kuris dėl trinties įkaista, švyti ir spinduliuoja rentgeno spindulius.

„Galime sekti į juodąją skylę krintančią medžiagą, stebėdami rentgeno spindulius, kuriuos išspinduliuoja labai arti juodosios skylės esantys regionai, - aiškina tyrimo bendraautorė iš Kalifornijos technologijos instituto Pasadenoje Fajona Harison (Fiona Harrison). – Mūsų regima spinduliuotė yra išlenkta ir iškreipta dalelių judėjimo ir neįtikėtinai stipraus juodosios skylės gravitacinio lauko.“

G. Rizalitis su kolegomis fiksavo iš galaktikos NGC 1365 centro sklindančią rentgeno spinduliuotę, kad galėtų apibrėžti, kurioje vietoje yra vidinė akrecinio disko briauna. Arčiausiai juodosios skylės esanti stabili sukimosi orbita (angl. - “Innermost Stable Circular Orbit”, ISCO disko zona, kurią peržengus nebegrįžtama) priklauso nuo juodosios skylės sukimosi. Naujausi rentgeno spinduliuotės registravimo duomenys leidžia pažvelgti giliau į juodosios skylės apylinkes, už skylę gaubiančių dulkių debesų. Naujausi rezultatai byloja, kad rentgeno spindulius iškreipia ne tos dulkės, o triuškinama gravitacija.