Завораживающий далекий квазар RX J1131-1231

Данные Chandra были использованы для непосредственного измерения вращения сверхмассивной черной дыры, питающей этот квазар. Это самая дальняя черная дыра, где такое измерение было сделано.

Гравитационное линзирование благодаря наличию эллиптической галактики создало четыре различные изображения квазара, показанных в розовом цвете – данные Чандры. Такое линзирование предлагает редкую возможность изучить области, близкие к черной дыре в далеких квазарах, действуя как естественный телескоп и увеличитель света от этих источников. Данные Хаббла представлены красным, зеленым и синим, показывающие эллиптическую галактику в середине изображения, наряду с другими галактиками в этой области.

Квазар известен как RX J1131-1231 (сокращенно RX J1131) , расположенный примерно в 6 млрд. световых лет от Земли. Используя гравитационную линзу, рентгеновский спектр высокого качества, а именно количество рентгеновских лучей, видимое на различных энергиях, данные о RX J1131 были получены.

Авторы нового исследования обнаружили, что рентгеновские лучи приходят из области в диске, расположенной на расстоянии, равном примерно трем радиусам горизонта событий (точка невозврата). Это означает, что черная дыра должна вращаться очень быстро, чтобы диск выжил в таком небольшом радиусе.

Этот результат важен, потому что черные дыры определяются только двумя простыми характеристиками: массой и вращением. В то время как астрономы уже давно в состоянии измерить их массы очень эффективно, определение их вращения гораздо сложнее.

Эти измерения могут дать исследователям важные подсказки о том, как черные дыры растут с течением времени. Если черные дыры растут, главным образом, от столкновений и слияний между галактиками, они должны накопить материал в стабильном диске и постоянное снабжение нового материала с диска должно привести к быстрому их вращению. Если же черные дыры растут с помощью множества мелких эпизодов аккреции, они будут накапливать материал из случайных направлений.

Открытие того, что черная дыра RX J1131 вращается со скоростью более половины скорости света, предполагает, что эта черная дыра выросла с помощью слияний, а не путем вытягивания материала из разных направлений.