A megfigyelések olyan adatokat tettek egyértelművé, mint a fekete lyuk forgási sebessége, az anyag beömlésének szöge, illetve bizonyítékot szolgáltattak egy röntgensugarú falra, amit a fekete lyukak hatalmas erejű gravitációja hoz létre.
A felfedezések a fekete lyuk közelében kibocsátott fény egy különleges tulajdonságán, az úgynevezett “vas K vonalon” alapulnak. A K vonal a spektrogramon látható vonal alakjára utal. A vasra jellemző fény egy adott frekvenciánál vonalként ugrik ki, ami az energiaveszteség miatt nyílhegy alakúvá szélesedik a gravitációs kút elhagyása során. A korábban csak a rendkívül gyenge felbontású méréseken megfigyelhető jegyről eddig nem volt egyértelmű, hogy egy valós jel-e vagy csak a gyenge felbontásból eredő zaj.
A Suzaku 2005-ben kezdődött megfigyelés-sorozata bebizonyította, hogy a vas K vonal szinte minden galaxisban megfigyelhető valós jel, amit a gravitáció hoz létre. A jövő röntgensugarú küldetései már alapozhatnak erre a felfedezésre és használhatják a jelet a fekete lyukak “feltérképezésére”.
Egy éve dolgozik a műhold
A Suzaku 2005-ben kezdte meg munkáját az ötödik röntgensugár-forrásokat kutató japán műholdként, melyet a japán űrügynökség, a JAXA felügyel, a tudományos munkában azonban a japán egyetemek és intézetek mellett a NASA Goddard Űrrepülési Központja is nagy szerepet vállal. A megfigyelések jelentős részét a Goddard és a brit Cambridge Egyetem asztrofizikusai végezték el Andrew Fabian vezetésével, aki szerint az eredmények egyértelműen egy új korszak kezdetét jelentik a fekete lyukak kutatásában.
A Suzakut egy nagy energiájú röntgensugár detektorral és egy röntgensugarú spektrográffal látták el. A két műszer együtt rendkívül széles intervallumban képes észlelni a röntgensugarú energiákat, különösen az erősebb sugarakat, ezért elsődleges célpontjai a nagy tömegű fekete lyukak. Ezek az objektumok a galaxisok középpontjaiban helyezkednek el. Tömegük a Napénak akár több milliárdszorosát is meghaladja, nagyjából egy naprendszer által felölelt területre zsúfolódva be. A spektrális jelet korábban elsősorban az európai XMM-Newton műhold észlelte, a Suzaku azonban nagyobb érzékenysége és a magasabb energiájú, jóval 6,4 keV feletti sugarak észlelési képessége révén könnyedén szárnyalja túl korosodó kollégáját, teljesebb képet adva a fekete lyukak működéséről.
A cambridge-iek által megfigyelt MCG-6-30-15 jelű galaxisban a mérések megerősítették azt a korábbi észlelést, mely szerint a központi fekete lyuk gyorsan forog, magával vonszolva a teret és az időt. A csoport arra is bizonyítékot talált, hogy a fekete lyuk közeléből röntgensugarak szabadulnak fel, melyek szökni próbálnak, azonban az irdatlan gravitációs erő miatt visszahajlanak a lyukba áramló anyagkorongba. Ezt Einstein általános relativitás elméletében is megjósolta, illetve a korábbi megfigyelések is utaltak rá, a Suzaku azonban kétséget kizáró részletességgel tárta a folyamatot Fabian és csapata elé.
Egy másik galaxis, az MCG-5-23-16 esetében a NASA másik kutatócsoportja James Reeves vezérletével megállapította, hogy a fekete lyukat tápláló anyagkorong, az úgynevezett akkréciós korong 45 fokos szögben döntött a mi látósugarunkhoz viszonyítva. Ez szintén példa nélküli pontosságú mérésnek számít, bár a szög elég szabályosnak tűnik. Reeves szerint a K vonal a fekete lyukaknál tomboló anyag és energia vizsgálásának legalkalmasabb módja, ez a módszer segíthet a gravitáció szélsőségeinek kutatásában, illetve Einstein elméleteiben a hiányosságok felfedésében, bár Reeves úgy véli, ilyen nem igazán fog akadni.
Nézd meg a legfrissebb cikkeinket a címlapon!
