Астрофізики вивчили лінзовані рентгенівські зображення п'яти квазарів - ядер активних галактик, в центрах яких знаходяться активно поглинаючі речовину надмасивні чорні діри. Вченим вдалося визначити параметри падаючої речовини в найбільш близьких до центрального об'єкту областях, з яких можна визначити швидкість обертання самої чорної діри. Результати представлені в.
Квазари - це виключно яскраві активні ядра галактик, в яких центральні чорні діри активно поглинають речовину. Вважається, що квазари являють собою окремий період еволюції великих галактик, так як більшість з них знаходиться на космологічних відстанях від Чумацького Шляху. Одне з найважливіших завдань при вивченні квазарів - визначення обертання чорних дір, оскільки воно пов'язане з історією зростання таких об'єктів, взаємодією з навколишньою речовиною, розміром останньої стійкої орбіти та ініціацією релятивістських струменів, які можуть впливати на всю батьківську галактику.
Падаюча на чорну діру речовина утворює розігрітий акреційний диск і ще більш розпечену і розріджену гало навколо. Рентгенівське випромінювання центрів активних галактик характеризується нетепловим спектром зі ступеневою залежністю і добре пояснюється моделлю, де відносно холодний акреційний диск є джерелом ультрафіолетових фотонів, які в процесі зворотного комптонівського розсіювання на дуже гарячих електронах в гало набувають додаткової енергії.
Частина високоенергетичних фотонів потрапляє назад на акреційний диск, створюючи відображене випромінювання, одним з основних компонентів якого є лінія високоіонізованого заліза Fe K^ з енергією 6,4 кілоелектронвольт. Властивості випромінювання в цій лінії (уширення, коливання максимуму та інші) давно використовують для визначення характеристик акреційного диска і чорної діри. Вважається, що ця лінія виникає дуже близько до центру системи, суворих доказів цьому немає.
Сіньюй Дай (Xinyu Dai) і його колеги вивчили за допомогою рентгенівського телескопа «Чандра» п'ять квазарів, світло від яких при русі до спостерігача випробував гравітаційне лінзування на масивних галактиках, в результаті чого ми бачимо кілька зображень.
Автори звернули увагу, що вивчені об'єкти всі відхиляються в один бік від емпіричної закономірності Івасави - Танігуті, яка пов'язує еквівалентну ширину ліні Fe K^ з рентгенівською світністю. Виявилося, що у всіх п'яти об'єктів еквівалентна ширина, тобто ширина лінії з максимальним поглинанням, площа якої (інтегральний потік) така ж, як у даної, більше передбачуваної на основі встановленої залежності.
Астрономи вважають, що дане відхилення пояснюється мікролінзуванням, тобто гравітаційним лінзуванням на не дуже масивному об'єкті, наприклад зірці, яке не призводить до спотворення форми джерела, але є причиною короткочасного підвищення яскравості. Автори аргументують цю інтерпретацію тим, що мікролінзування посилить світіння більш яскравих самих центральних областей, а світності різних зображень квазара виявляються різними.
У рамках цієї гіпотези вчені оцінили область випромінювання лінії Fe K^: половина світла виявилася випромінена з відстані в 5,9 - 7,4 гравітаційних радіусів чорних дір, що набагато менше, ніж область генерації безперервного рентгенівського випромінювання. Близькість розташування до центральної чорної діри можна використовувати для оцінки швидкості її обертання, так як через ефект Лензе - Тіррінга чорні діри, що обертаються, допускають обертання по більш близьких орбітах. Обертання у всіх випадках виявилися великими - значення відповідного параметра виявилося вище 0,7 при граничному значенні в одиницю, а в разі об'єкта Q 2237 + 0305 більше 0,92.
Нещодавно астрономи виділили особливу популяцію «холодних квазарів», які заповнили прогалину в еволюції масивних галактик. Багато параметрів центральної надмасивної чорної діри ми дізналися, отримавши перше пряме зображення тіні такого об'єкта в галактиці M87. Зокрема, вченим вдалося оцінити обертання цього об'єкта, яке теж виявилося вкрай високим, хоча точність в даному випадку залишає бажати кращого.