Kaedah baru untuk menganggarkan jisim lubang hitam supermasif di luar galaksi kita dicadangkan oleh ahli astronomi di Moscow State University.
Lubang hitam adalah badan kosmik di mana daya tarikan graviti sangat besar sehingga cahaya tidak dapat melepaskannya. Kewujudan mereka berpunca dari teori graviti moden - teori relativiti umum, pengasasnya ialah Albert Einstein.
Walaupun kehadiran lubang hitam di alam belum terbukti dengan teliti, para astronom mempunyai alasan untuk mempercayai bahawa objek seperti itu memang ada. Sebagai contoh, mereka telah berulang kali memerhatikan fenomena yang disertai dengan pembebasan tenaga yang besar, yang hanya dapat dijelaskan oleh interaksi lubang hitam besar dengan benda di sekitarnya jatuh ke atasnya. Dalam kes ini, disebabkan oleh geseran dan pemanasan bahan, radiasi timbul, yang secara tidak langsung "melihat" lubang hitam.
Sekiranya tidak ada pertambahan - jatuhnya jirim ke badan kosmik kerana daya tarikannya - maka sangat sukar untuk mengetahui tentang adanya lubang hitam. Penyelidik dari Sternberg Astronomical Institute of Moscow State University di bawah kepemimpinan Elena Seifina menjadi tertarik dengan lubang hitam supermasif "tidak aktif" di luar galaksi kita dan mencadangkan kaedah untuk menganggarkan jisimnya, walaupun mereka sukar menampakkan diri. Hasil penyelidikan diterbitkan dalam jurnal Astronomy and Astrophysics.
Semuanya bermula apabila ahli astronomi melihat beberapa suar dari sumber ekstragalaktik. Salah satunya, Swift J1644 + 57, diperhatikan pada tahun 2011 oleh beberapa observatorium angkasa (RXTE, Swift dan Suzaku) di rentang sinar-X dan gamma.
Pada mulanya, para penyelidik berpendapat bahawa mereka melihat pecah sinar gamma, yang telah diperhatikan di galaksi yang jauh. Walau bagaimanapun, biasanya pelepasan suar tersebut hilang setelah satu atau dua hari, sementara dalam kes ini, setelah dua hari, pecah menjadi lebih cerah. Secara keseluruhan, wabak itu diperhatikan selama dua tahun, setelah itu merebak.
Ahli astronomi mula mengesyaki bahawa mereka sedang memerhatikan pasang surut bintang yang terbang jarak dekat dari lubang hitam supermasif (dalam tiga radius graviti). Bintang runtuh disebabkan oleh fakta bahawa daya graviti berbeza dengan ketara di sisi bintang berhampiran dan jauh ke lubang hitam. Pada masa yang sama, masalahnya tidak langsung jatuh ke lubang, tetapi membentuk cakera penambahan sementara, yang mulai bersinar terang, seperti yang dapat dilihat di Bumi.
Sebelum ini, Elena Seifina mengamati suar serupa yang melibatkan objek yang diketahui, yang dianggap sebagai lubang hitam, di dalam galaksi kita dan di luarnya, dan mengetahui bagaimana kemiringan spektrum sinar-X (grafik pergantungan intensiti radiasi pada frekuensi) berubah semasa peningkatan luminositi.
Video promosi:
Dia mengenal pasti ciri-ciri dalam spektrum yang jelas menunjukkan adanya lubang hitam. Ahli astronomi mencadangkan bahawa jika bentuk spektrum suar serupa serupa, maka proses yang berlaku di dalamnya juga serupa. Oleh itu, ia juga disebabkan oleh pemecahan bintang oleh lubang hitam. Ini membolehkan penemuan objek baru - calon lubang hitam.
Ahli astronomi menentukan jisim lubang hitam yang sudah diperhatikan dengan menilai kecerahan maksimum cakera penambahan yang terbentuk di sekelilingnya daripada jatuhan bahan, dengan anggapan bahawa keseimbangan telah dicapai dalam cakera antara tekanan sinaran elektromagnetik dan daya graviti.
Membandingkan trek (ketergantungan cerun spektrum pada kadar penambahan) objek yang diketahui dengan trek yang diperoleh untuk suar ekstragalaktik baru membolehkan para penyelidik "menimbang" lubang hitam yang tidak kelihatan. Kaedah baru "menimbang" lubang hitam extragalactic dorman memungkinkan untuk menggunakan data pada objek galaksi yang diketahui, seperti, misalnya, objek terkenal Cygnus X-1 dengan lubang hitam di tengahnya, yang telah lama dipelajari oleh para astronom. Pengiraan telah menunjukkan bahawa dalam wabak Swift J1644 + 57 memang dikaitkan dengan lubang hitam supermasif dengan jisim 7 × 106 jisim suria.
Sekiranya pemerhatian sebelumnya pada ultraviolet digunakan untuk mengira jisim lubang hitam, maka kaedah baru ini membolehkan kita membatasi diri pada jarak sinar-X.
Ahli astronomi berharap fleksibiliti kaedah baru dapat membantu dalam menilai banyak jisim pelbagai objek ekstragalaktik, seperti inti galaksi Seyfert dan lain-lain, apabila kaedah tradisional pada dasarnya tidak berfungsi.
Berdasarkan bahan dari perkhidmatan akhbar Universiti Negeri Moscow
Pengarang: Alexey Ponyatov
