Die Interpretation eines rotierenden supermassiven Schwarzen Lochs mit der ihn umgebenden Akkretionsscheibe und relativistischen Jets durch den Künstler.
Messung der Rotation von Schwarzen Löchern: Dieses Diagramm zeigt das Hauptmodell zur Bestimmung der Rotationsgeschwindigkeit von Schwarzen Löchern. Drei Bilder zeigen verschiedene Rotationsarten:
- rückläufig - die Akkretionsscheibe bewegt sich in die entgegengesetzte Richtung zum Schwarzen Loch;
- keine Drehung;
- Direkte Drehung - Die Scheibe dreht sich in die gleiche Richtung wie das Schwarze Loch.
Zwei Modelle der Rotation von Schwarzen Löchern: Wissenschaftler messen die Geschwindigkeit aufgrund der Ausbreitung von Röntgenstrahlen, die in verschiedenen Farben lackiert sind. Licht geht von Akkretionsscheiben aus, die um schwarze Löcher zirkulieren. Röntgenraumteleskope werden für ihre Strahlung verwendet. Dank ihnen können Sie die Farben trennen und sehen, wie stark sich der Eisenabdruck unterscheidet, wie in beiden Diagrammen zu sehen ist. Es gibt zwei Modelle, die dies erklären. Die erste (Rotation) geht davon aus, dass sich Eisen durch Verzerrung aufgrund der enormen Anziehungskraft eines Schwarzen Lochs ausgebreitet hat. Ein alternatives Modell glaubt, dass schließende Wolken, die in der Nähe eines Schwarzen Lochs liegen, die Eisenlinien künstlich verzerren. Jedes dieser Modelle hilft bei der Messung der Rotationsgeschwindigkeit von Schwarzen Löchern.
Dieses Diagramm zeigt das elektromagnetische Spektrum unter Hervorhebung des Röntgenteils. Das spektroskopische NuSTAR-Teleskop und das Teleskop der Europäischen Weltraumorganisation XMM-Newton ergänzen sich durch die Unterscheidung verschiedener Farben von Röntgenlicht. XMM-Newton sieht Strahlen mit Energien von 0,1 bis 10 keV im „roten“ Teil des Spektrums, während NuSTAR die höchste Energie sieht (die „hellsten“ Lichter - zwischen 3 und 70 keV).
Dieses XMM-Newton-Bild zeigt die wunderschönen Spiralarme der Galaxie NGC1365. Die von früheren Satelliten beobachteten großen Regionen enthalten so viel Hintergrundstrahlung, dass die Strahlung des zentralen Schwarzen Lochs darin gemischt und verdünnt wird. NuSTAR ist in der Lage, die Strahlung eines Schwarzen Lochs zu isolieren, was eine genauere Analyse seiner Eigenschaften ermöglicht.
Die Linien zeigen zwei theoretische Modelle, die die von der Galaxie NGC1365 beobachteten energiearmen Röntgenstrahlen erklären. Die rote Linie erklärt die Strahlung anhand eines Modells, in dem Staub- und Gaswolken Röntgenstrahlen teilweise blockiert haben. Und die grüne Linie ist ein Modell, bei dem die Strahlung vom inneren Rand der Akkretionsscheibe in der Nähe des Schwarzen Lochs reflektiert wird. Die blauen Kreise zeigen die XMM-Newton-Messungen, die von beiden Modellen gleich gut erklärt werden.
Zwei Röntgenobservatorien sind besser als eine: NuSTAR konnte zeigen, dass die Rotationsgeschwindigkeit eines Schwarzen Lochs vollständig gemessen werden kann. XMM-Newton half ihm dabei. Anders als in der vorherigen Grafik, in der die Werte der roten, grünen und blauen Linien aufgetragen wurden, erscheint hier gelb, erstellt von NuSTAR. Während beide Modelle für XMM-Newton-Daten gleich gut geeignet sind, eignet sich nur das Reflexionsscheibenmodell für NuSTAR-Indikatoren.
