Astronomai, naudodamiesi sukimosi disko sukimosi greičiu, matavo juodosios skylės masę, kuri buvo 660 mln. Kartų didesnė už Saulę.
Nors žinome, kad juodosios skylės yra didelės, bet kaip astronomai matuoja savo masę? Mes negalime tik ten patekti ir pasverti. Laimei, astronomai turi daug protingų būdų matuoti visatos objektų masę, o juodosios skylės nėra išimtis.
Naudodamiesi didžiausia ir galingiausia planetos observatorija, astronomai galėjo išsamiai pamatyti centrinę elipsinės galaktikos dalį, vadinamą NGC 1332, kuri yra apie 75 milijonus šviesmečių iš mūsų, kad gautume išsamią sukamųjų dujų aplink centrinę supermazinį juodąją skylę. Nepaisant to, kad dauguma žinomų galaktikų savo šerdyse turi didžiules juodas skyles, juodoji skylė NGC 1332 centre yra 660 milijonų kartų didesnė už mūsų Saulę.
Atakam Big milimetro / submillimetro tinklelis (ALMA) Čilėje buvo naudojamas siekiant šio didelio tikslumo, bet jis tiesiai nežiūrėjo į juodąją skylę, po to žiauriai užsikimšdavo galaktikos dujos, įstrigusios gilioje juodosios skylės angoje.
„Norint apskaičiuoti juodosios skylės masę galaktikos centre, reikia išmatuoti kažką besisukančio aplinką“, - sakė Aaron Barth iš Irvine universiteto Kalifornijoje ir vadovavo Astrophysical Journal leidinyje. „Norint tiksliai matuoti, turime išsamiai išnagrinėti pačią galaktikos centrą, kur dominuojanti jėga yra juodosios skylės gravitacinis traukimas“. „ALMA yra fantastiška nauja priemonė šioms pastaboms atlikti.“
Visi žinome, kad juodosios skylės yra juodos. Jų masė turi tokį didžiulį gravitacinį traukos tempą, kad niekas, net ne šviesa, negali išvengti gravitacinio spąstų. Kadangi negalime jų matyti, astronomai gali aptikti juodųjų skylių buvimą kitomis netiesioginėmis priemonėmis. Vienas iš būdų - išmatuoti karštojo dujų emisiją, užfiksuotą juodosios skylės kaupimo disko. Kitas būdas: stebėti, kaip juodosios skylės masė deformuoja erdvės laiką, lenkia aplink ją.
NGC 1332 atveju galima apsvarstyti šaltą molekulinę dują, kuri yra arti juodosios skylės. Žinant dujų debesies atstumą nuo juodosios skylės, ALMA pagalba galite tiksliai išmatuoti juodosios skylės masę. Ji yra tikrai baisi.
Šioje galaktikoje dujos yra suplotos į didžiulį diską, kuris sukasi aplink juodąją skylę, kurios spindulys yra 800 šviesmečių. Palyginimui, atstumas nuo mūsų saulės sistemos iki artimiausios žvaigždžių sistemos „Alpha Centauri“ yra šiek tiek daugiau nei 4 šviesmečiai. Šios didžiulės struktūros spindulys yra 200 kartų platesnis. Matomiems bangos ilgiams šis diskas negali būti visiškai matomas ir atrodo kaip siluetas tankiai supakuotų žvaigždžių fone. Tačiau ALMA nuskaito radijo dažnių juostos erdvę ir, kadangi šaltojo dujų diskas generuoja radijo spinduliuotę, astronomai leidžia diske atskirti „mažas“ struktūras, tik 15 šviesmečių. Šis nuostabus matavimo tikslumas leido pamatyti juodosios skylės „sferą“ per 80 šviesmečių nuo centro. Dujos šiame regione sukasi daugiau nei 300 mylių per sekundę greičiu.
Ankstesni juodųjų skylučių masės matavimai buvo atlikti remiantis jonizuotų dujų matomos šviesos stebėjimais karštojo disko diskuose. Nors stebėjimo centrai, tokie kaip Hablo kosminis teleskopas, gali apskaičiuoti juodųjų skylučių masę, šie karštojo disko diskai yra savaime turbulentiniai. Tai suteikia didesnį neapibrėžtumą matomuose šviesos matavimuose.
Tačiau iš šaltų molekulinių dujų (šiuo atveju anglies monoksido arba CO emisijų) išmetamų teršalų išleidžiamuose diskuose yra daug ramesnių sąlygų, suteikiant astronomams precedento tikslumą matuoti.
