La lente gravitacional permitió al telescopio de rayos X Chandra medir con mucha precisión la velocidad de rotación de un agujero negro en una de las galaxias de la constelación de Pegaso. Resultó que se mueve alrededor del eje casi tan rápido como la luz, escriben los científicos en el Astrophysical Journal.
Cualquier gran masa de materia interactúa con la luz y hace que sus rayos se doblen de la misma manera que lo hacen las lentes ópticas ordinarias. Los científicos llaman a este efecto lente gravitacional. En algunos casos, la curvatura del espacio ayuda a los astrónomos a ver objetos ultra distantes (las primeras galaxias del Universo y sus núcleos de cuásar) que serían inaccesibles para la observación desde la Tierra sin un "aumento" gravitacional.
Si dos cuásares, galaxias u otros objetos se ubican casi exactamente uno detrás del otro para los observadores en la Tierra, surge un fenómeno interesante. La luz de un objeto más distante se dividirá al pasar a través de la lente gravitacional del primer objeto. Debido a esto, veremos no dos, sino cinco puntos brillantes, cuatro de los cuales serán "copias" claras de un objeto más distante.
Esta estructura a menudo se llama la "Cruz de Einstein" debido al hecho de que su existencia está predicha por la teoría de la relatividad. Lo más importante es que esta misma teoría dice que cada copia de un objeto será una "fotografía" de un cuásar, galaxia o supernova en diferentes períodos de su vida debido al hecho de que su luz pasó diferentes cantidades de tiempo para salir de la lente gravitacional.
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Xinyu Dai de la Universidad de Oklahoma en Norman (EE. UU.) Y sus colegas utilizaron las cruces de Einstein para resolver un problema que muchos otros astrónomos anteriormente pensaban que era imposible: pudieron medir directamente la velocidad de rotación de varios agujeros negros supermasivos a la vez.
En el pasado, tales mediciones se realizaban solo de manera indirecta, ya que el agujero más negro, a pesar de su enorme masa, no se puede ver ni medir. Dai y sus colegas llamaron la atención sobre el hecho de que tanto la masa como la velocidad de rotación de un agujero negro se reflejan en cómo se ven sus rayos X y cuán grande es la región donde nace.
Esta región es casi tan pequeña como el propio horizonte de sucesos del agujero negro, por lo que es prácticamente imposible verlo en condiciones normales. Por otro lado, las "cruces de Einstein" te permiten hacer esto si están superpuestas entre sí o sobre otros tipos de lentes gravitacionales.
Guiados por esta idea, los astrofísicos estudiaron las fotografías del cielo nocturno tomadas por Chandra y encontraron cinco quásares a la vez, cuya luz se amplificó de manera similar. Uno de ellos, Q2237 + 0305, se amplió con tanto éxito que los científicos pudieron medir la velocidad de rotación del agujero negro con una precisión récord.
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Este objeto, ubicado en la constelación de Pegaso a una distancia de 8 mil millones de años luz de la Tierra, se mueve sobre su eje con increíble rapidez, alrededor del 70% de la velocidad de la luz. Las nuevas estimaciones resultaron ser significativamente más altas que las predicciones obtenidas indirectamente, y son solo un 8% menores que el valor máximo permitido por la teoría.
Gracias a una rotación tan rápida, la Tierra o cualquier otro objeto en las proximidades de este agujero negro permanecería estable y no caería sobre él incluso si estuvieran solo 2-3 veces más distantes del horizonte de eventos que la distancia entre centro Q2237 + 0305 y esta línea imaginaria.
Curiosamente, los otros cuatro objetos tenían una velocidad de rotación "normal", que era aproximadamente la mitad de la de Q2237 + 0305. Por qué esto es así, los científicos aún no pueden decirlo, pero asumen que estas diferencias reflejan lo que sucedió con sus galaxias en el pasado distante.
