錢德拉使用引力透鏡捕捉旋轉(zhuǎn)的黑洞

通過(guò)將宇航局錢德拉X射線天文臺(tái)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(xué)家研究了五個(gè)超大質(zhì)量黑洞周圍材料的吸積盤，這些黑洞過(guò)熱并在X射線中發(fā)光。他們發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)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(yáng)質(zhì)量。

來(lái)自這些類星體的光通過(guò)介入星系的引力透鏡產(chǎn)生了每個(gè)類星體的多個(gè)圖像。

研究人員取得的關(guān)鍵進(jìn)展是，他們還利用了“微透鏡”，其中插入的透鏡星系中的各個(gè)恒星提供了來(lái)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(tuán)隊(duì)使用了這樣一個(gè)特性，即一個(gè)旋轉(zhuǎn)的黑洞正在用它拖動(dòng)空間，并允許物質(zhì)繞非黑洞的軌道移動(dòng)到非旋轉(zhuǎn)的黑洞。

因此，對(duì)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(xué)家從微透鏡分析中得出結(jié)論，X射線來(lái)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(ài)因斯坦十字架)中的一個(gè)黑洞正以或盡可能以最大速率旋轉(zhuǎn)。

這對(duì)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(shí)(10.8億公里)。

樣品中的另外四個(gè)黑洞平均旋轉(zhuǎn)的速度大約是最大速率的一半。

對(duì)于Q 2237 + 0305，X射線發(fā)射來(lái)自磁盤的一部分，小于事件視界大小的2.5倍，而對(duì)于其他四個(gè)類星體，X射線來(lái)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(rèn)為這些超大質(zhì)量黑洞很可能是通過(guò)在數(shù)十億年的時(shí)間內(nèi)從一個(gè)相似的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)的吸積盤上而不是從隨機(jī)方向上積累大部分材料來(lái)增長(zhǎng)的，“戴博士及其合著者說(shuō)。

“就像旋轉(zhuǎn)木馬一樣被推向同一個(gè)方向，黑洞不斷加快速度。”

“錢德拉探測(cè)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(wàn)度的云(電暈)時(shí)產(chǎn)生的。”

“來(lái)自這個(gè)日冕的X射線從吸積盤的內(nèi)邊緣反射出來(lái)，黑洞附近的強(qiáng)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(jìn)一步證明它們必須快速旋轉(zhuǎn)。”