VILNIUS, liepos 4 — Sputnik. Gravitacinis lęšis leido "Chandra" rentgeno teleskopui labai tiksliai išmatuoti juodosios skylės sukimosi greitį vienoje iš Pegaso žvaigždyno galaktikų. Paaiškėjo, kad ji artėja prie ašies beveik taip pat greitai, kaip šviesa, rašo "Astrophysical Journal".
"Mums labai svarbūs juodųjų skylių sukimosi greičio matavimai, nes jie atspindi tai, kaip šie gigantai augo, kaip jie sąveikauja su kitomis galaktikomis ir kokia jų artimiausia aplinka. Pirmiausia naudojome kvazarų rentgeno spindulius, kad tiksliai apskaičiuotume šį parametrą ir suprasti, kaip arti bet koks dangaus kūnas gali prisiartinti prie jo", — rašo mokslininkai.
Bet koks didelės masės kaupimasis sąveikauja su šviesa ir sukelia spinduliavimą taip, kaip įprastiniai optiniai lęšiai. Mokslininkai šį efektą vadina gravitaciniu lęšiu. Kai kuriais atvejais erdvės iškreipimas padeda astronomams matyti itin nutolusius objektus - pirmąsias Visatos galaktikas ir jų kvazarinius branduolius, kurie nebūtų prieinami stebėti iš Žemės be gravitacinio "padidinimo".
Jei du kvazarai, galaktikos ar kitų objektų išsidėstymas yra lygus beveik vienam už kito stebėtojams Žemėje, įvyksta įdomus reiškinys. Tolimesnio objekto šviesa skils, kai ji praeis per pirmąjį gravitacinį lęšį. Dėl to pamatysime ne du, bet penkis ryškius taškus, iš kurių keturi bus tolimesnio objekto šviesos "kopijos".
Tokia struktūra dažnai vadinama "Einšteino kryžiumi", nes jos egzistavimą numato reliatyvumo teorija. Svarbiausia tai, kad ta pati teorija teigia, jog kiekviena objekto kopija bus kvazaro, galaktikos ar supernovos "nuotrauka" įvairiomis jų gyvenimo stadijomis dėl to, kad jų šviesa užtruko skirtingą laiko tarpą, kad išeitų iš gravitacinio lęšio.
Xinyu Dai iš Oklahomos universiteto Normane (JAV) ir jo kolegos panaudojo "Einšteino kryžių", kad išspręstų problemą, kurią daugelis kitų astronomų anksčiau laikė neįmanoma – jiems pavyko tiesiogiai pamatuoti kelių supermazinių juodųjų skylių sukimosi greitį.
Anksčiau tokie matavimai buvo atliekami tik netiesiogiai, nes juodoji skylė, nepaisant jos didžiulės masės, negali būti matoma ir matuojama. Xinyu Dai ir jo kolegos atkreipė dėmesį į tai, kad juodosios skylės masė ir sukimosi greitis atsispindi ant to kaip atrodo rentgeno spinduliuotė ir koks yra erdvės didis, kur ji gimsta.
Šis regionas yra beveik toks pat mažas, kaip ir pačios juodosios skylės horizontas, todėl praktiškai neįmanoma jį pamatyti įprastomis sąlygomis. Kita vertus, "Einšteino kryžius" leidžia tai padaryti, jei jie yra naudojami vienas ant kito arba ant kitų tipų gravitacinių lęšių.
Vadovaudamiesi šia idėja, astrofizikai išstudijavo "Chandros" dėka gautas naktinio dangaus nuotraukas ir iš karto rado penkis kvazarus, kurių šviesa buvo sustiprinta panašiu būdu. Viena iš jų, Q2237 + 0305, buvo taip sėkmingai padidintas, kad mokslininkai sugebėjo išmatuoti juodosios skylės sukimosi greitį rekordiniu aukštu tikslumu.
Šis objektas, esantis Pegaso žvaigždyne 8 milijardų šviesmečių atstumu nuo Žemės, juda aplink savo ašį neįmanomu greičiu, maždaug 70% šviesos greičiu. Nauji skaičiavimai pasirodė esą gerokai didesni nei netiesioginėmis priemonėmis gauti skaičiavimai, ir jie yra tik 8% mažesni už didžiausią teorijos leistiną vertę.
Dėl tokio spartaus sukimosi Žemė ar kiti objektai, kurie būtų šalia šios juodosios skylės, išliktų stabilūs ir neįkristų į ją, net jei jie būtų pašalinti iš įvykių horizonto tik 2-3 kartus didesniu už atstumą tarp Q2237 + 0305 centro ir šios įsivaizduojamos linijos.
Įdomu tai, kad kiti keturi objektai turėjo "normalų" sukimosi greitį, kuris buvo maždaug du kartus mažesnis už Q2237 + 0305. Kodėl taip yra, mokslininkai dar negali pasakyti, tačiau jie galvoja, kad šiuos skirtumus atspindi tai, kas nutiko jų galaktikoms tolimoje praeityje.