Os astrônomos mediram diretamente o spin de um buraco negro supermassivo em um quasar que está localizado a 6 bilhões de anos-luz de distância.
Este é o buraco negro mais distante, onde uma tal medição foi realizada.
Os buracos negros são definidos por apenas duas características simples: massa e giro
Descobrir como rapidamente os buracos negros estão girando revela informações importantes sobre como eles crescem com o tempo.
Várias imagens de um distante quasar são visíveis nesta vista combinado do Observatório de Raios-X Chandra da NASA eo Telescópio Espacial Hubble. Os dados do Chandra , junto com dados de ESA XMM-Newton, foram usados para medir diretamente a rotação do buraco negro supermassivo alimentando este quasar. Este é o buraco negro mais distante, onde uma tal medição foi feita, como relatado em nosso comunicado de imprensa .
Gravitacional lente por uma galáxia elíptica intervir criou quatro imagens diferentes do quasar, mostram os dados do Chandra em rosa. Essa lente, a primeira prevista por Einstein , oferece uma rara oportunidade para estudar regiões próximas ao buraco negro em quasares distantes, agindo como um telescópio natural e ampliando a luz dessas fontes. Os dados do Hubble em vermelho, verde e azul mostra a galáxia elíptica no centro da imagem, junto com outras galáxias no campo.
O quasar é conhecido como RX J1131-1231 (RX J1131 para o short), localizado a cerca de 6 bilhões de anos-luz da Terra. Usando a lente gravitacional, uma elevada qualidade do espectro de raios-X - ou seja, a quantidade de raios-X visto em diferentes energias - de RX J1131 foi obtido.
Os raios-X são produzidos quando uma agitação disco de acreção de gás e poeira que circunda o buraco negro cria uma nuvem de milhões de graus, ou corona perto do buraco negro. Raios-X deste corona reflectir para fora da borda interna do disco de acreção. O espectro de raios-X refletida é alterado pelas fortes forças gravitacionais perto do buraco negro. Quanto maior a variação do espectro, o mais perto da borda interna do disco deve ser para o buraco negro.
Os autores do novo estudo descobriu que os raios-X são provenientes de uma região no disco localizado a apenas cerca de três vezes o raio do horizonte de eventos, o ponto de não retorno para a matéria em queda. Isto implica que o buraco negro deve ser extremamente girando rapidamente para permitir que um disco de sobreviver com um raio pequeno tal.
Este resultado é importante porque os buracos negros são definidos por apenas duas características simples: massa e de giro. Embora os astrónomos têm sido capazes de medir as massas dos buracos negros de forma muito eficaz, mas determinando seus giros tem sido muito mais difícil.
Estas medidas de giro pode dar aos pesquisadores pistas importantes sobre como os buracos negros crescem ao longo do tempo. Se os buracos negros crescem principalmente de colisões e fusões entre galáxias devem acumular material em um disco estável eo fornecimento regular de material novo desde o disco deve levar a girar rapidamente buracos negros. Em contraste, se os buracos negros crescem através de muitos episódios de acreção pequenos, eles vão acumular material direções aleatórias. Como um carrossel que é empurrado para frente e para trás tanto, isso tornaria o buraco negro rotação mais lentamente.
A descoberta de que o espaço-tempo no horizonte de eventos do buraco negro está girando em mais da metade da velocidade da luz sugere que RX J1131, observado a uma distância de seis bilhões de anos-luz, o que corresponde a uma idade cerca de 7,7 bilhão de anos após o Big Bang, tem cresceu através de fusões, em vez de puxar material de diferentes direções.
Estes resultados foram publicados online na revista Nature. O principal autor é Rubens Reis, da Universidade de Michigan. Seus co-autores são Mark Reynolds e Jon M. Miller, também de Michigan, bem como Dominic Walton, do Instituto de Tecnologia da Califórnia.
Fatos para RX J1131-1231:
Crédito
Raios-X: NASA / CXC / Univ of Michigan / RCReis et al; Optical: NASA / STScI
Data de Lançamento
05 de março de 2014
Escala
Imagem é de 1,2 minutos de arco de um lado (cerca de 1,6 milhões de anos-luz)
Categoria
Os quasares e galáxias ativas , Buracos Negros
Coordenadas (J2000)
51.60s RA 11h 31m | dezembro -12 ° 31 '57.00 "
Constelação
Cratera
Data de Observação
28 de novembro de 2009
Observação
Tempo 7 horas 39 min
Obs.
ID 11540
Instrumento
ACIS
Referências
Reis, RC, et al, 2014 Natureza, no prelo.
Código de Cores
Raios-X (rosa); Optical (Red, Green, Blue) ÓticoRaio X
Distância Estimativa
6,05 bilhões de anos-luz (z = 0,658)
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