Seluruh langit dipenuhi dengan cahaya energi tinggi yang menyebar: latar belakang sinar-X kosmik. Pada tahun-tahun terakhir para astronom dapat menunjukkan, bahwa radiasi ini hampir sepenuhnya dapat dikaitkan dengan benda-benda individu. Demikian pula, Galileo Galilei pada awal abad ke-17 memecahkan cahaya Bima Sakti menjadi bintang-bintang individual. Latar belakang sinar-X berasal dari ratusan juta Lubang Hitam supermasif, yang berasal dari materi di pusat sistem galaksi yang jauh. Karena Lubang Hitam bertambah massa, kami mengamatinya di latar sinar-X selama fase pertumbuhannya. Di Universe hari ini, Lubang Hitam besar ditemukan di pusat hampir semua galaksi terdekat.
Ketika materi mengalir turun ke dalam lubang Black Hole, materi melaju di sekitar pusaran kosmik hampir dengan kecepatan cahaya dan memanas dengan sangat kuat, sehingga memancarkan "teriakan terakhir bantuan" dalam bentuk radiasi energi tinggi, sebelum materi menghilang selamanya. Oleh karena itu Lubang Hitam yang diduga tidak terlihat adalah salah satu objek paling bercahaya di alam semesta, jika mereka diberi makan dengan baik di pusat-pusat yang disebut galaksi aktif. Unsur kimia kal dalam materi memancarkan sinar-X dari panjang gelombang karakteristik dan karenanya dapat diidentifikasi melalui sidik jari spektral mereka. Atom unsur besi adalah alat diagnostik yang sangat berguna, karena logam ini paling berlimpah di kosmos dan terpancar paling intens pada suhu tinggi.
Dengan cara yang mirip dengan perangkap radar, dengan mana polisi mengidentifikasi mobil-mobil yang melaju, kecepatan relativistik atom-atom besi yang mengelilingi Lubang Hitam dapat diukur melalui perubahan panjang gelombang cahaya mereka. Namun, melalui kombinasi efek yang diprediksi oleh teori relativitas khusus dan umum Einstein, profil garis asimetris yang diperluas secara karakteristik, yaitu sidik jari yang dioleskan diharapkan dalam sinar-X cahaya Black Holes. Relativitas khusus mendalilkan bahwa jam bergerak berjalan lambat, dan relativitas umum memprediksi bahwa jam berjalan lambat di sekitar massa besar. Kedua efek mengarah pada pergeseran cahaya yang dipancarkan oleh atom besi ke bagian panjang gelombang yang lebih panjang dari spektrum elektromagnetik. Namun, jika kita mengamati materi yang berputar di dalam apa yang disebut "cakram akresi" (Gbr. 1) dari samping, cahaya dari atom yang melaju ke arah kita tampak bergeser ke panjang gelombang yang lebih pendek dan jauh lebih terang daripada yang bergerak menjauh dari kita. Efek Relativitas ini lebih kuat, semakin dekat masalah mencapai lubang hitam. Karena ruangwaktu melengkung mereka terkuat dalam Lubang Hitam yang berputar cepat. Dalam beberapa tahun terakhir, pengukuran garis besi relativistik telah dimungkinkan di beberapa galaksi terdekat - untuk pertama kalinya pada tahun 1995 dengan satelit ASCA Jepang.
Sekarang para peneliti di sekitar G? Nther Hasinger dari Max-Planck-Institute untuk Fisika luar angkasa, bersama-sama dengan kelompok Xavier Barcons di Spanish Instituto de Fica s Cantabria di Santander dan Andy Fabian di Institut Astronomi di Cambridge, Inggris telah mengungkap sidik jari atom besi yang dioleskan secara relativistik dalam cahaya sinar-X rata-rata sekitar 100 Lubang Hitam yang jauh dari latar belakang sinar-X (Gbr. 2). Para astrofisikawan menggunakan observatorium sinar-X XMM-Newton dari European Space Agency ESA. Mereka mengarahkan instrumen ke bidang di rasi bintang Biduk selama lebih dari 500 jam dan menemukan beberapa ratus sumber sinar-X yang lemah.
Karena perluasan Semesta, galaksi-galaksi bergerak menjauh dari kita dengan kecepatan yang meningkat seiring jarak mereka dan dengan demikian garis-garis spektrumnya semuanya muncul pada panjang gelombang yang berbeda; para astronom pertama-tama harus mengoreksi sinar X dari semua benda ke dalam kerangka Bima Sakti. Pengukuran jarak yang diperlukan untuk lebih dari 100 objek diperoleh dengan American Keck-Telescope. Setelah menambahkan cahaya dari semua objek, para peneliti sangat terkejut tentang sinyal besar yang tidak terduga dan bentuk garis besi yang melebar secara karakteristik.
Dari kekuatan sinyal mereka menyimpulkan fraksi atom besi dalam materi yang bertambah. Yang mengejutkan, kelimpahan zat besi dari zat besi dalam "nutrisi" Lubang Hitam yang relatif muda ini sekitar tiga kali lebih tinggi daripada di tata surya kita, yang telah diciptakan secara signifikan kemudian. Pusat-pusat galaksi di alam semesta awal karena itu pasti memiliki metode yang sangat efisien untuk menghasilkan besi, mungkin karena aktivitas pembentukan bintang yang kejam “membiakkan” unsur-unsur kimia lebih cepat di galaksi aktif. Lebar garis menunjukkan bahwa atom besi harus memancar agak dekat dengan lubang hitam, konsisten dengan Lubang Hitam berputar cepat. Kesimpulan ini juga ditemukan secara tidak langsung oleh kelompok lain, yang membandingkan energi di latar belakang sinar-X dengan total massa Lubang Hitam yang "tidak aktif" di galaksi terdekat.
Sumber Asli: Rilis Berita Max Planck Society
Ingin memperbarui latar belakang desktop komputer Anda? Berikut adalah beberapa gambar latar belakang hitam.
