VILNIUS, vasario 2 — Sputnik. Pirmą kartą mokslininkams pavyko ištirti artimiausios juodosios skylės aplinkos struktūrą. Norėdami tai padaryti, jie naudojo rentgeno reverberacijos metodą. Rezultatai skelbiami žurnale "Nature Astronomy".
Juodosios skylės yra didžiulio tankio kosminiai objektai, sugeriantys šviesą. Todėl tiesiogiai jų stebėti neįmanoma, tačiau galima tyrinėti šiuos paslaptingus objektus stebėdami, kaip kinta materija, kas artėja prie jų ir patenka į jas.
Kai materialus daiktas juda spirale link juodosios skylės, jis įkaista iki milžiniškos milijonų laipsnių temperatūros ir skleidžia rentgeno spindulius, kuriuos, savo ruožtu, atspindi skylę supančių dujų-dulkių debesies dalelės.
ESA Europos kosmoso agentūros astronomai, naudodamiesi XMM-Niutono kosminio teleskopo rentgeno observatorija, pirmieji panaudojo atspindėtus šios spinduliuotės aido signalus, kad užfiksuotų juodąją skylę supančios aplinkos dinaminę būklę.
Mokslininkai teigia, kad šis metodas, vadinamas reverbacinių žemėlapių sudarymu, yra šiek tiek panašus į echolokaciją, kai garso reversijos informuoja mus apie trimatės erdvės formą ir struktūrą. Kosmoso echolokacija leidžia mokslininkams "pamatyti" nematomus juodųjų skylių aplinkos elementus.
"Matome, kaip rentgeno spindulių aidai sklinda aplink juodąją skylę, priklausomai nuo regiono geometrijos ir medžiagos būklės", — sakė astrofizikas Viljamas Alstonas iš Kembridžo universiteto, cituodamas ESA pranešimą spaudai.
Išsamiam tyrimui mokslininkai pasirinko supermasyvią juodąją skylę aktyviajame galaktikos centre IRAS 13224-3809, esančiame Kentauro žvaigždyne maždaug vieno milijardo šviesmečių atstumu nuo Saulės.
Jie išanalizavo "XMM-Newton" atgarsio kartografavimo duomenis nuo 2011 iki 2016 metų. Per tą laiką kosminis teleskopas buvo užfiksuotas IRAS 13224-3809 16 orbitų, o bendras stebėjimo laikas buvo 23 dienos.
Ši galaktika yra vienas iš labiausiai nepastovių kosminių rentgeno spindulių šaltinių. Jos blyksniai "išryškina" aplinkines materijos grupes, kurios leido mokslininkams pažvelgti į juodosios skylės aplinką ir apžiūrėti jos "karūnos" pulsaciją.
Tyrėjai pamatė, kaip spiralinė medžiaga susikaupė į diską prieš patekdama į juodąją skylę. Virš šio disko yra labai karštų elektronų, kurių temperatūra yra apie milijardą laipsnių, sritis, vadinama karūna. Astronomai "karūnoje" stebėjo galingų rentgeno spindulių blyksnį, kai vainiko ryškumas pasikeitė 50 kartų per kelias valandas. Be to, buvo nustatyta, kad karūnos dydis kinta kartu su tokiais blyksniais.
"Kintant karūnos dydžiui, keičiasi šviesos aidas, tarsi garsiai kalbėtumėte bažnyčioje, o jos lubos judėtų aukštyn ir žemyn, keisdamos jūsų balso garsumą, — aiškina Alstonas. — Stebėdami šviesos aidą, mes ne tik stebime karūnos pokyčius, bet ir galime daug tiksliau įvertinti juodosios skylės masės vertes ir sukimosi parametrus, nei jei stebėtume karūną, kurios dydis nesikeičia".
Tyrėjai tikisi tą patį metodą panaudoti kitų galaktikų juodosioms skylėms žymėti. Didelio juodųjų skylių mėginio masės, sukimosi greičio ir pagaminimo matavimas yra raktas, norint suprasti gravitaciją visame kosmose, taip pat gilinti savo žinias apie tai, kaip laikui bėgant formuojasi ir vystosi galaktikos.
Jau dabar šimtai supermasyvių juodųjų skylių yra pasiekiami per "XMM-Newton". Dar daugiau jų pasirodys astronomų akiratyje, kai 2031 metais bus paleistas naujasis kosminis teleskopas "Athena", kuris pakeis jį 100 kartų didesniu jautrumu nei "XMM-Newton".
