Астрономы Кембриджского университета раскрыли свойства ранее недоступной для наблюдений области в окрестностях далекой гигантской черной дыры с помощью эха рентгеновского излучения.
С помощью космической обсерватории XMM-Newton ученые провели наблюдения за загадочным ядром галактики IRAS 13224-3809, которая является одним из самых изменчивых источников рентгеновского излучения. В час регистрируется около 50 колебаний яркости. Сверхмассивная черная дыра в ее центре поглощает вещество, которое при движении по спирали нагревается и испускает рентгеновские лучи. Те, в свою очередь, отражаются от окружающего газа, образуя световое эхо.
Над аккреционным диском черной дыры находится корона — область горячих электронов, которая изменяется в размерах достаточно быстро. Изучение эха, отражающегося от короны, позволило ученым картировать скопление вещества вокруг сверхмассивной черной дыры, а также определить ее массу и скорость вращения. Поскольку масса черной дыры не может колебаться, любые изменения в эхосигнале должны быть связаны именно с газовой средой. Оказалось, что масса черной дыры достигает двух миллионов масс Солнца.
Область, которую астрономам удалось изучить, недоступна для таких проектов, как Event Horizon Telescope, с помощью которого удалось получить первое изображение черной дыры и газа вокруг нее. Интерферометрия пригодна для исследования относительно близких сверхмассивных черных дыр с достаточно большим видимым размером. Новый подход позволяет определить свойства нескольких сотен сверхмассивных черных дыр, поглощающих материю.
