Квазари су неки од најсјајнијих објеката у универзуму, а астрономи верују да су узроковани изливањем радијације из околине око активне хране супермасивне црне рупе. Астрономи су користили гравитацију из релативно оближње галаксије као гравитационо сочиво за фокусирање светлости из удаљенијег квазара, пружајући овај импресиван поглед.
По први пут, користећи нову технику, астрономи су погледали у квазар и измерили такозвани акректни диск око црне рупе. Студија даје додатну потврду ономе што научници одавно сумњају - да су супермасивне црне рупе квазара окружене супер загрејаним дисковима материјала који се спирално окрећу у њих.
Резултати пројекта, у којем су учествовали научници са Пенн Стате Университи и Охио Стате Универзитета, и запажања са НАСА-иног рендгенског опсерваторија Цхандра почињу извештавати данас (5. октобра 2006) на састанку Астрофизике високе енергије Америчког астрономског друштва (ААС) Дивизија у Сан Франциску.
Истраживачки тим, који предводи Цхристопхер Коцханек из државе Охио, укључује Ксиниу Даи и Ницхолас Морган из државе Охио те Георге Цхартас и Гордон Гармире из Пенн Статеа. Тим је проучавао унутрашње структуре двају квазара, чија је светлост постала видљива тек када се галаксија поставила тачно између њих и Земље, увећавајући њихову светлост попут сочива. Астрономи су упоредили овај ефекат, познат као "гравитационо сочивање" или "микролезирање", како би могли да гледају квазаре под микроскопом.
„Постоји много модела који покушавају да опишу шта се догађа у квазару, а пре тога ниједан од њих није могао да се искључи. Сада неки од њих могу ”, рекао је Ксиниу Даи, постдокторски истраживач у држави Охио, који је недавно стекао докторат у држави Пенн. „Можемо почети да правимо прецизније моделе квазара и добијамо потпунији приказ црних рупа.“
Гармире, држава Пенн, главни је истраживач рендгенске камере НАСА-иног опсерваторија Цхандра, напредног ЦЦД сликовног спектрометра (АЦИС), који су астрономи користили за посматрање гравитационог сочива двају квазара. Ову рентгенску камеру су за НАСА осмислили и развили Пенн Стате и Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи под вођством Гармире-а, који је професор астрономије и астрофизике Еван Пугх у држави Пенн. Скоро свако важно откриће Цхандра засновано је на запажањима с АЦИС камером.
Гледано са Земље, квазари или квази звездани објекти изгледају као звезде. Изузетно су светли, због чега их можемо видети иако су међу најудаљенијим предметима у свемиру. Астрономи су деценијама били збуњени над квазарима пре него што су одлучили да они највероватније садрже супермасивне црне рупе које су се формирале пре милијарде година. Материјал који пада у црну рупу светли сјајно и, у случају квазара, светли широким спектром енергија, укључујући видљиву светлост, радио таласе и рендген зраке.
"Рендгенски зраци из акреционих дискова црних рупа истражују регионе емисије ближе црној рупи од оних у оптичком појасу", објашњава Цхартас, виши научни сарадник у држави Пенн, који је анализирао податке рендгенских зрака добијених праћењем неколико предмети у овој студији микролечења. „Упоређујући рендгенске светлосне токове догађаја микроосвећења са онима у неколико оптичких опсега, закључили смо релативне величине региона емисије. Ово поређење нам је омогућило да ограничимо структуру диска за акрецију црне рупе различитих таласних дужина. "
Квази су толико далеко да чак и у најсавременијим телескопима изгледају попут сићушне тачке светлости. Али Ајнштајн је предвидио да се масивни предмети у свемиру понекад могу понашати попут сочива, савијања и увећавања светлости из предмета који су иза њих, као што то види посматрач. Ефекат се назива гравитациона сочива и омогућава астрономима да проучавају неке предмете у иначе недоступним детаљима. "Срећом по нас, понекад звезде и галаксије делују као телескопи високе резолуције", рекао је Коцханек. "Сада не гледамо само квазар, већ претражујемо унутрашњост квазара и спуштамо се тамо где је црна рупа."
Научници су били у могућности да мере величину такозваног акреционог диска око црне рупе у сваком квазару. У сваком је диск окружио мање подручје које је емитирало рендгенске зраке, као да се материјал диска загревао док је пао у црну рупу у средини. То је оно што су очекивали да имају, имајући у виду тренутне представе о квазарима. Али унутрашњи поглед помоћи ће им да почну да усавршавају те појмове, рекао је Даи.
Кључни за пројекат био је НАСА-ин рентгенски опсерваториј Цхандра, који је астрономима омогућио прецизно мерење светлине подручја које емитују рендгенски зраци у сваком квазару. Спојили су мерења са местима из оптичких телескопа који припадају Конзорцијуму за систем малих и умерених блендирања и Конзорцијуму оптичког гравитацијског лечења. Астрономи су проучавали променљивост и Кс-зрака и видљиве светлости која долази из квазара и упоредили су та мерења како би израчунали величину акреционог диска у сваком од њих. Користили су рачунарски програм који је Коцханек креирао посебно за такве прорачуне и покретали га на рачунарском кластеру са 48 процесора. Прорачун за сваки квазар трајао је око недељу дана.
Два квазара која су проучавали називају се РКСЈ1131-1231 и К2237 + 0305, а у њима нема ништа посебно, рекао је Коцханек, осим што су оба гравитационо посуђена. Он и његова група тренутно проучавају 20 таквих посуђених квазара и на крају желе да прикупе рендгенске податке о свима њима.
Овај пројекат је део сталне сарадње између државе Охио и државе Пенн. Истраживање финансира НАСА. Рачунални кластер обезбедили су Кластер Охајо, иницијатива Охио суперкомпјутерског центра (ОСЦ), Одбора региона Охаја и Групације корисника широм државе ОСЦ. НАСА-ин центар за свемирске летове Марсхалл у Хунтсвилле-у, Алабама, управља програмом Цхандра за Дирекцију за научну мисију агенције. Смитхсониан астрофизичка опсерваторија у Цамбридгеу, Массацхусеттс, контролише науку и летење операцијама из рендгенског центра Цхандра у Цамбридгеу, Массацхусеттс.
Изворни извор: ПСУ Невс Релеасе
