Gravitaciona leća omogućila je Chandra rendgenski teleskop da vrlo precizno mjeri brzinu rotacije crne rupe u jednoj od galaksija u zviježđu Pegasus. Pokazalo se da se kreće oko osi gotovo jednako brzo kao i svjetlost, pišu znanstvenici u časopisu Astrophysical Journal.
Svaka velika masa materije uzajamno djeluje sa svjetlošću i uzrokuje da se njene zrake savijaju na isti način kao što to čine obične optičke leće. Znanstvenici ovaj efekt nazivaju gravitacijskim lećanjem. U nekim slučajevima, zakrivljenost prostora pomaže astronomima da vide ultra daleke objekte - prve galaksije u Svemiru i njihove kvadrarske jezgre - koji bi bili nepristupačni za promatranje sa Zemlje bez gravitacijskog "povećanja".
Ako su dva kvazara, galaksije ili drugi objekti smješteni gotovo točno jedan iza drugog za promatrače na Zemlji, pojavljuje se zanimljiva pojava. Svjetlost iz udaljenijeg objekta razdvojit će se prilikom prolaska kroz gravitacijsku leću prvog objekta. Zbog toga ćemo vidjeti ne dvije, već pet svijetlih točaka, od kojih će četiri biti svjetlosne „kopije“udaljenijeg predmeta.
Ta se struktura često naziva "Einsteinov križ" zbog činjenice da je njegovo postojanje predviđeno teorijom relativnosti. Ono što je najvažnije, ista teorija kaže da će svaka kopija predmeta biti "fotografija" kvazara, galaksije ili supernove u različitim razdobljima njihova života zbog činjenice da je njihova svjetlost provela različitu količinu vremena za izlazak iz gravitacijske leće.
Xinyu Dai sa Sveučilišta u Oklahomi u Normanu (SAD) i njegovi kolege koristili su Einsteinove križeve kako bi riješili problem za koji su mnogi drugi astronomi ranije smatrali da je nemoguć - uspjeli su izravno izmjeriti brzinu rotacije nekoliko supermasivnih crnih rupa.
U prošlosti su se takva mjerenja vršila samo posredno, jer se najmračnija rupa, unatoč ogromnoj masi, ne može vidjeti i mjeriti. Dai i njegovi kolege skrenuli su pozornost na činjenicu da se i masa i brzina rotacije crne rupe odražavaju na tome kako izgledaju njezini rendgenski zraci i koliko je velika regija u kojoj je rođena.
To je područje gotovo jednako malo kao i sam horizont događaja crne rupe, zbog čega ga je praktički nemoguće vidjeti u normalnim uvjetima. S druge strane, "Einsteinovi križevi" omogućuju vam to ako su postavljeni jedan na drugoga ili na druge vrste gravitacijskih leća.
Vođeni ovom idejom astrofizičari su proučavali fotografije noćnog neba koje je snimila Chandra i pronašli odjednom pet kvazara čija se svjetlost pojačala na sličan način. Jedan od njih, Q2237 + 0305, uvećan je tako uspješno da su znanstvenici mogli izmjeriti brzinu rotacije crne rupe s rekordno velikom točnošću.
Promotivni video:
Ovaj objekt, smješten u zviježđu Pegasus na udaljenosti od Zemlje od 8 milijardi svjetlosnih godina, kreće se po svojoj osi nemoguće brzo, oko 70% brzine svjetlosti. Pokazalo se da su nove procjene značajno veće od predviđanja dobivenih neizravno, i one su samo 8% manje od maksimalne vrijednosti koju teorija dopušta.
Zahvaljujući tako brzoj rotaciji, Zemlja ili bilo koji drugi predmeti u blizini ove crne rupe ostali bi stabilni i ne bi pali na nju čak i ako su samo 2-3 puta udaljeniji od horizonta događaja od udaljenosti između središte Q2237 + 0305 i ovom imaginarnom linijom.
Zanimljivo je da su ostala četiri objekta imala "normalnu" brzinu rotacije, što je otprilike polovica od Q2237 + 0305. Zašto je to tako, znanstvenici još ne mogu reći, ali pretpostavljaju da te razlike odražavaju ono što se dogodilo s njihovim galaksijama u dalekoj prošlosti.