Астрономы с помощью рентген-обсерватории Chandra и космического телескопа XMM смогли измерить скорость вращения сверхмассивной черной дыры, расположенной на расстоянии около 6 миллиардов световых лет от нас. 

Черные дыры разделяются по двум простым характеристикам: масса и скорость вращения вокруг собственной оси. Ученые уже давно научились измерять массу черных дыр, однако определить скорость вращения – более трудная задача. 

Рубенс Райс (Rubens Reis) из Университета Мичигана, который руководил исследованием, и его коллеги определили скорость вращения сверхмассивной черной дыры, которая поглощала окружающий газ, образуя очень яркий квазар - RX J1131-1231 (сокращенно RX J1131). Рентген-спектр этого квазара удалось исследовать достаточно подробно благодаря эффекту гравитационного линзирования. 

Рентген-лучи выделяются, когда вращающийся аккреционный диск газа и пыли, который окружает черную дыру, создает облако, или корону, вокруг черной дыры. Рентген-лучи этой короны отражают внутренний край аккреционного диска. Силы притяжения рядом с черной дырой изменяют отраженный рентген-свет. Чем сильнее изменения спектра, тем ближе должен быть внутренний край диска к черной дыре.

Вращающаяся черная дыра притягивает пространство вокруг нее и позволяет веществу вращаться ближе к черной дыре, чем это возможно в случае с черной дырой, которая не вращается вокруг собственной оси.

Измеряя скорость вращения отдаленных черных дыр, ученые пытаются узнать больше о том, как эти объекты растут с течением времени. Если черные дыры растут главным образом благодаря столкновениям и слияниям между галактиками, они должны собирать вещество в стабильный диск, и постоянные поставки нового вещества из диска приводят к тому, что черные дыры начинают быстро вращаться. И наоборот, если черные дыры растут благодаря множеству небольших эпизодов аккреции, они будут собирать вещество из случайных направлений, поэтому черная дыра будет вращаться медленнее. 

Открытие того, что черная дыра в RX J1131 вращается со скоростью большей, чем половина скорости света, позволяет предположить, что эта черная дыра, обнаруженная на расстоянии около 6 миллиардов световых лет, и образовавшаяся приблизительно через 7,7 миллиардов лет после Большого Взрыва, скорее выросла благодаря слияниям, а не благодаря притягиванию вещества из разных направлений.

Источник