Читаво небо је испуњено дифузним сјајем високе енергије: космичком позадином рендгенских зрака. Последњих година астрономи су могли да покажу да се то зрачење може готово у потпуности повезати са појединачним објектима. Слично томе, Галилео Галилеи почетком 17. века разрешио је светлост Млечног пута у поједине звезде. Позадина рендгенских зрака потиче из стотина милиона супермасивних црних рупа које се хране из материје у центрима удаљених галаксијских система. Будући да Црне рупе прикупљају масу, посматрамо их у рендгенској позадини током фазе раста. У данашњем Универзуму, масивне црне рупе налазе се у центрима практично свих оближњих галаксија.
Када материја појури у понор Црне рупе, она се убрзава око космичког вртла готово брзином светлости и загрева се толико снажно, да пре тога емитује свој „последњи крик помоћи“ у виду зрачења високе енергије. нестаје заувек. Стога су вјероватно невидљиве Црне рупе међу најсвјетлијим објектима у свемиру, ако се добро хране у центрима такозваних активних галаксија. Хемијски елементи у материји емитују рендгенске зраке карактеристичне таласне дужине и зато се могу идентификовати кроз њихов спектрални отисак. Атоми гвожђа елемента су посебно корисно дијагностичко средство, јер је овај метал најзаступљенији у космосу и најинтензивније зрачи на високим температурама.
На начин сличан радарским замкама, с којима полиција идентификује аутомобиле који пребрзу вожњу, релативистичке брзине атома гвожђа који круже Црном рупом могу се мерити променом таласне дужине њихове светлости. Комбинацијом ефеката које је предвидјела Еинстеинова посебна и општа теорија релативности, међутим, карактеристично се шири асиметрични профил линија, тј. Очекује се размажени отисак прста у рендгенској светлости Црне рупе. Посебна релативност постулира да се покретни сатови покрећу споро, а општа релативност предвиђа да сатови раде споро у близини великих маса. Оба ефекта доводе до померања светлости коју емитују атоми гвожђа у део веће таласне дужине електромагнетног спектра. Међутим, ако посматрамо како материја кружи у такозваном „акректорском диску“ (Сл. 1) са стране, чини се да се светлост атома који јури према нама премешта на краће таласне дужине и много сјајније од оне која се одмиче од нас. Ови ефекти релативности су јачи, што се ближе материја доводи до црне рупе. Због закривљеног свемирског времена они су најјачи у брзо ротирајућим црним рупама. Протеклих година мерење релативистичких линија гвожђа било је могуће у неколико оближњих галаксија - први пут 1995. године помоћу јапанског сателита АСЦА.
Сада су истраживачи око Гцентра Хасингера из Института за ванземаљску физику Мак-Планцк, заједно са групом Ксавиера Барцонса на шпанском Институто де Фисица де Цантабриа у Сантандеру и Андија Фабиана са Института за астрономију у Цамбридгеу, Велика Британија открили су релативистички размазани отисак атома гвожђа у просечној рендгенској светлости око 100 удаљених црних рупа рендгенске позадине (Сл. 2). Астрофизичари су користили рентгенски опсерваториј КСММ-Невтон Европске свемирске агенције ЕСА. Усмерили су инструмент на поље у сазвежђу Биг Диппер више од 500 сати и открили неколико стотина слабих извора рендгенских зрака.
Због ширења Универзума, галаксије се удаљавају од нас брзином којом се повећава њихова удаљеност и тако се њихове спектралне линије појављују на различитим таласним дужинама; астрономи су морали прво да исправе рендгенско светло свих објеката у остатак оквира Млечног пута. Америчка Кецк-телескоп добијена је потребна мерења удаљености за више од 100 објеката. Након што су заједно додали светлост са свих објеката, истраживачи су били веома изненађени неочекивано великим сигналом и карактеристично проширеним обликом гвожђа.
Из јачине сигнала закључили су удео атома гвожђа у нагомиланој материји. Изненађујуће, хемијско обиље гвожђа у „исхрани“ ових релативно младих Црних рупа је око три пута веће него у нашем Сунчевом систему, који је створен знатно касније. Центри галаксија у раном Универзуму су стога морали имати посебно ефикасну методу за производњу гвожђа, можда зато што насилна активност формирања звезда прилично брзо „размножава“ хемијске елементе у активним галаксијама. Ширина линије указивала је да атоми гвожђа морају зрачити прилично близу црне рупе, што је у складу са црним рупама које се брзо врте. Тај закључак посредно проналазе и друге групе, које су упоредиле енергију у рендгенској позадини са укупном масом „успаваних“ Црних рупа у оближњим галаксијама.
Изворни извор: Вест Мак Планцк Социети
Желите да ажурирате позадину радне површине рачунара? Ево неколико црних позадинских слика.
