Måling af spin af et sort hul

Et sort hul, i det mindste i vores nuværende forståelse, er kendetegnet ved at have "ingen hår, " det er, det er så enkelt, at det fuldstændigt kan beskrives med kun tre parametre, dens masse, dens spin og dens elektriske ladning. Selvom det måske er dannet ud af en kompleks blanding af stof og energi, alle andre detaljer går tabt, når det sorte hul dannes. Dets kraftige gravitationsfelt skaber en omgivende overflade, en "horisont, "og alt, der krydser den horisont (selv lys), kan ikke undslippe. Derfor ser singulariteten sort ud, og alle detaljer om det indfaldende materiale går også tabt og fordøjes til de tre kendte parametre.

Astronomer er i stand til at måle masserne af sorte huller på en forholdsvis ligetil måde:at se, hvordan stof bevæger sig i deres nærhed (inklusive andre sorte huller), påvirket af gravitationsfeltet. Ladningerne af sorte huller menes at være ubetydelige, da positive og negative indfaldende ladninger typisk er sammenlignelige i antal. Spindene af sorte huller er sværere at bestemme, og begge er afhængige af at fortolke røntgenstrålingen fra den varme indre kant af tilvækstskiven omkring det sorte hul. En metode modellerer formen af ​​røntgenkontinuummet, og den er afhængig af gode skøn over massen, afstand, og betragtningsvinkel. De andre modellerer røntgenspektret, herunder observerede atomare emissionslinjer, der ofte ses i reflektion fra den varme gas. Det afhænger ikke af at kende så mange andre parametre. De to metoder har generelt givet sammenlignelige resultater.

CfA-astronomen James Steiner og hans kolleger genanalyserede syv sæt spektre opnået af Rossi X-ray Timing Explorer af et udbrud fra et sort hul med stjernemasse i vores galakse kaldet 4U1543-47. Tidligere forsøg på at estimere objektets spin ved hjælp af kontinuummetoden resulterede i uoverensstemmelser mellem papirer, der var betydeligt større end de formelle usikkerheder (papirerne antog en masse på 9,4 solmasser og en afstand på 24,7 tusinde lysår). Ved at bruge omhyggelig tilpasning af spektrene og opdaterede modelleringsalgoritmer, videnskabsmændene rapporterer et spin mellem i størrelse til de tidligere, moderat i størrelsesorden, og etableret på et 90 % konfidensniveau. Da der kun har været et par dusin godt bekræftede sorte hul-spin målt til dato, det nye resultat er en vigtig tilføjelse.