Astronomii, folosind viteza de rotație a discului de acumulare, au măsurat masa unei găuri negre, care a fost de 660 de milioane de ori mai masivă decât Soarele.
Deși știm că găurile negre sunt mari, dar cum se măsoară astronomii masa lor? Nu putem intra doar acolo și le cântăm. Din fericire, astronomii au multe moduri inteligente de a măsura masa obiectelor din univers, iar găurile negre nu fac excepție.
Folosind cel mai mare și mai puternic observator de pe planetă, astronomii ar putea vedea în detaliu partea centrală a unei galaxii eliptice numită NGC 1332, situată la aproximativ 75 milioane de ani lumină de la noi, pentru a obține o imagine detaliată a gazelor învârte în jurul unei gauri negre supermassive centrale. În ciuda faptului că majoritatea galaxiilor cunoscute au găuri negre uriașe în nuclee, gaura neagră din centrul NGC 1332 este de 660 de milioane de ori mai masivă decât soarele nostru.
În Chile a fost folosită grila milimetrică / submilimetrică Atakam Big (Chile) pentru a atinge această precizie, dar nu sa uitat direct la gaura neagră, urmând barajele furioase ale gazelor galactice blocate în gaura adâncă a găurii negre.
"Pentru a calcula masa unei gauri neagra in centrul galaxiei, trebuie sa masuram viteza de rotatie in jurul ei", a spus Aaron Barth de la Universitatea din Irvine din California si a condus autorul unui studiu publicat in Jurnalul Astrofizic. "Pentru o măsurare precisă, trebuie să examinăm în detaliu chiar centrul galaxiei, unde tragerea gravitațională a unei găuri negre este forța dominantă". "ALMA este un instrument fantastic nou pentru a face aceste observații."
Știm cu toții că găurile negre sunt negre. Masa lor are o astfel de tragere gravitațională imensă încât nimic, nici măcar lumina, nu poate scăpa de o capcană gravitațională. Deoarece nu le putem vedea, astronomii pot detecta prezența găurilor negre folosind alte mijloace indirecte. O modalitate este de a măsura emisiile de gaze fierbinți prinse de discul de acumulare a găurilor negre. Un alt mod: să observăm cum masa unei găuri negre deformează spațiul și timpul, îndoind lumina din jurul ei.
În cazul NGC 1332, este posibil să se ia în considerare un gaz molecular la rece care se află în imediata apropiere a unei găuri negre. Cunoscând distanța dintre norul de gaze din gaura neagră, cu ajutorul ALMA puteți măsura masa gaurii negre cu mare precizie. Este cu adevărat monstruoasă.
În această galaxie, gazul este aplatizat într-un disc imens care se învârte în jurul unei găuri negre cu o rază de 800 de ani-lumină. Pentru comparație, distanța de la sistemul nostru solar până la cel mai apropiat sistem de stele Alpha Centauri este puțin peste 4 ani lumină. Raza acestei structuri colosale este de 200 de ori mai larga. La lungimi de undă vizibile, acest disc nu poate fi văzut pe deplin și arată ca o siluetă pe fundalul unor stele dens ambalate. Cu toate acestea, ALMA scanează spațiul din banda radio și, din moment ce discul cu gaz rece produce emisii radio, permite astronomilor să facă distincția între structurile "mici", doar 15 ani lumină, în interiorul discului. Această precizie de măsurare uimitoare a făcut posibilă observarea "sferei de influență" a unei găuri negre în decurs de 80 de ani-lumină de la centru. Gazele din această regiune se rotesc cu o viteză mai mare de 300 de mile pe secundă.
Măsurătorile anterioare ale masei gaurii negre s-au bazat pe observații ale luminii vizibile din gazul ionizat în discurile de acumulare la cald. Deși observatoarele cum ar fi telescopul spațial Hubble pot calcula masa găurilor negre, aceste discuri de acumulare termică sunt în mod inerent turbulente. Aceasta adaugă un grad mai mare de incertitudine în măsurătorile vizibile ale luminii.
Dar emisiile provenite de la gazele moleculare reci (în acest caz, monoxid de carbon sau emisii de CO) în discurile extinse provin din condiții mult mai calme, dând astronomilor o precizie fără precedent pentru măsurare.
