錢德拉使用引力透鏡捕捉旋轉(zhuǎn)的黑洞

通過將宇航局錢德拉X射線天文臺的能力與稱為引力透鏡的自然現(xiàn)象的能力相結(jié)合，一組天文學家研究了五個超大質(zhì)量黑洞周圍材料的吸積盤，這些黑洞過熱并在X射線中發(fā)光。他們發(fā)現(xiàn)其中一個黑洞周圍的材料以約70%的光速旋轉(zhuǎn)。

類星體距離地球的距離為88億至109億光年，黑洞的質(zhì)量為1.6億至5億太陽質(zhì)量。

來自這些類星體的光通過介入星系的引力透鏡產(chǎn)生了每個類星體的多個圖像。

研究人員取得的關(guān)鍵進展是，他們還利用了“微透鏡”，其中插入的透鏡星系中的各個恒星提供了來自類星體的光的額外放大。更高的放大率意味著更小的區(qū)域產(chǎn)生X射線發(fā)射。

該團隊使用了這樣一個特性，即一個旋轉(zhuǎn)的黑洞正在用它拖動空間，并允許物質(zhì)繞非黑洞的軌道移動到非旋轉(zhuǎn)的黑洞。

因此，對應(yīng)于緊密軌道的較小發(fā)射區(qū)域通常意味著更快速旋轉(zhuǎn)的黑洞。

科學家從微透鏡分析中得出結(jié)論，X射線來自如此小的區(qū)域，黑洞必須迅速旋轉(zhuǎn)。

結(jié)果表明，在Q 2237 + 0305類星體(也稱為愛因斯坦十字架)中的一個黑洞正以或盡可能以最大速率旋轉(zhuǎn)。

這對應(yīng)于以光速旋轉(zhuǎn)的事件視界，其大約為6.7億英里每小時(10.8億公里)。

樣品中的另外四個黑洞平均旋轉(zhuǎn)的速度大約是最大速率的一半。

對于Q 2237 + 0305，X射線發(fā)射來自磁盤的一部分，小于事件視界大小的2.5倍，而對于其他四個類星體，X射線來自事件的四到五倍。地平線大小。

“這些黑洞怎么能如此迅速地旋轉(zhuǎn)?我們認為這些超大質(zhì)量黑洞很可能是通過在數(shù)十億年的時間內(nèi)從一個相似的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的吸積盤上而不是從隨機方向上積累大部分材料來增長的，“戴博士及其合著者說。

“就像旋轉(zhuǎn)木馬一樣被推向同一個方向，黑洞不斷加快速度。”

“錢德拉探測到的X射線是在黑洞周圍的吸積盤在黑洞附近的圓盤上方產(chǎn)生數(shù)百萬度的云(電暈)時產(chǎn)生的。”

“來自這個日冕的X射線從吸積盤的內(nèi)邊緣反射出來，黑洞附近的強大的重力扭曲了反射的X射線光譜，即在不同能量下看到的X射線的數(shù)量。”

“在這里研究的類星體的X射線光譜中看到的大的扭曲意味著圓盤的內(nèi)邊緣必須靠近黑洞，這進一步證明它們必須快速旋轉(zhuǎn)。”