Badanie obracającej się czarnej dziury

Badanie obracającej się czarnej dziury

Interpretacja artysty obracającej się supermasywnej czarnej dziury z otaczającym ją dyskiem akrecyjnym i dżetami relatywistycznymi.

Badanie obracającej się czarnej dziury

Jak zmierzyć rotację czarnej dziury: Ten diagram ilustruje główny model do określania prędkości obrotu czarnych dziur. Trzy obrazy pokazują różne typy rotacji:

- wsteczny - dysk akrecyjny porusza się w przeciwnym kierunku niż czarna dziura;

- brak rotacji;

- bezpośredni obrót - dysk obraca się w tym samym kierunku co czarna dziura.

Badanie obracającej się czarnej dziury

Dwa modele rotacji czarnej dziury: Naukowcy mierzą prędkość z powodu rozprzestrzeniania się promieni rentgenowskich, pomalowanych w różnych kolorach. Światło emanuje z dysków akrecyjnych krążących wokół czarnych dziur. Do ich promieniowania wykorzystywane są kosmiczne teleskopy rentgenowskie. Dzięki nim możesz rozdzielić kolory i zobaczyć, jak bardzo różni się odcisk żelaza, co widać na obu wykresach. Wyjaśniają to dwa modele. Pierwszy (rotacja) zakłada, że ​​żelazo rozprzestrzeniło się przez zniekształcenie spowodowane przez ogromną siłę przyciągania czarnej dziury. Alternatywny model uważa, że ​​zamknięcie chmur leżących w pobliżu czarnej dziury sztucznie zniekształciło linie żelaza. Każdy z tych modeli pomoże zmierzyć prędkość obrotu czarnych dziur.

Badanie obracającej się czarnej dziury

Ten diagram pokazuje widmo elektromagnetyczne, podkreślając część rentgenowską. Teleskop spektroskopowy NuSTAR i teleskop XMM-Newton European Space Agency uzupełniają się, rozróżniając różne kolory światła rentgenowskiego. XMM-Newton widzi promienie o energii od 0,1 do 10 keV w „czerwonej” części widma, podczas gdy NuSTAR widzi najwyższą energię („najjaśniejsze” światła - między 3 a 70 keV).

Badanie obracającej się czarnej dziury

Ten obraz XMM-Newtona przedstawia piękne ramiona spiralne galaktyki NGC1365. Duże regiony obserwowane przez poprzednie satelity zawierają tak dużo promieniowania tła, że ​​promieniowanie z centralnej czarnej dziury jest w nim mieszane i rozcieńczane. NuSTAR jest w stanie wyizolować promieniowanie czarnej dziury, co pozwala na dokładniejszą analizę jej właściwości.

Badanie obracającej się czarnej dziury

W wierszach przedstawiono dwa modele teoretyczne wyjaśniające niskoenergetyczne promienie X obserwowane z galaktyki NGC1365. Czerwona linia wyjaśnia promieniowanie za pomocą modelu, w którym chmury pyłu i gazu częściowo zablokowały promienie X światła. Zielona linia to model, w którym promieniowanie jest odbijane od wewnętrznej krawędzi dysku akrecyjnego znajdującego się w pobliżu czarnej dziury. Niebieskie kółka pokazują pomiary XMM-Newtona, które są równie dobrze wyjaśnione przez oba modele.

Badanie obracającej się czarnej dziury

Dwa obserwatoria rentgenowskie są lepsze niż jedno: NuSTAR był w stanie wykazać, że prędkość obrotu czarnej dziury można całkowicie zmierzyć. XMM-Newton pomógł mu w tym. W przeciwieństwie do poprzedniego wykresu, na którym pomalowano wartości czerwonej, zielonej i niebieskiej linii, tutaj pojawia się żółty, wykonany przez NuSTAR. Podczas gdy oba modele są równie dobrze dostosowane do danych XMM-Newtona, tylko model dysku refleksyjnego jest odpowiedni dla wskaźników NuSTAR.

Komentarze (0)
Szukaj