Analiza fourierowska rentgenowskich krzywych blasku akreujących zwartych źródeł galaktycznych ujawnia regularności ukryte w szumie. W przypadku galaktycznych źródeł związanych z czarnymi dziurami, te niby-okresowe oscylacje (quasi periodic oscillations, QPOs) maja częstości ~100 Hz. Odpowiada to keplerowskim częstościom orbitalnym w odłegłosci kilku promieni grawitacyjnych od gwiazdowej czarnej dziury. Są stabilne w długich skalach czasowych. Na przykład QPOs o częstościach 300 Hz i 450 Hz były obserwowane w mikrokwazarze GRO J1655-40 w czasie rozbłysku w 1996 roku i ponownie, dziewięć lat później w trakcie rozbłysku w 2005 roku. Sugeruje to, że częstości nie mogą zależeć od takich czynników jak pole magnetyczne, gęstość, temperatura czy tempo akrecji, bo te bardzo się zmieniają w czasie. Jedynymi parametrami układu akrecyjnego czarnej dziury, które nie zmieniają sie w skali dziewięciu lat są masa i spin centralnej czarnej dziury. Zatem częstości QPO muszą zależeć jedynie od masy i spinu. Co więcej, częstości QPO są odwrotnie proporcjonalne do masy czarnej dziury. QPO często ujawniają się jako podwójne maksima w widmach fourierowskich, a odpowiadające im dwie częstości pozostaja w stosunku wymiernym, najczęściej 3:2. To sugeruje wystepowanie rezonasu. Proponowano szereg rezonansów pomiędzy różnymi modami oscylacji dysków akrecyjnych: keplerowskie, epicykliczne, Lense-Thirring i ich kombinacje. Podwójne maksima występuja też w QPOs związanych z supermasywnymi czarnymi dziuramiw innych galaktykach. Przyjmując założenia którerezonanse są za nie odpowiedzialne, można na podstawie obserwowanych częstości wyznaczyć masę i spin czarnej dziury. W pracy "Mass of the active galactic nucleus black hole XMMUJ134736.6+173403", Kateřina Goluchová, Gabriel Török, Eva Šrámková, Marek A. Abramowicz (z CAMK PAN w Warszawie), Zdeněk Stuchlík, Jiří Horák, autorzy dokonują takiego oszacowania dla rentgenowskiego źródła AGN, XMMUJ134736.6+173403. Użyte metody są standardowe, ale konkluzje nie: autorzy twierdzą, że jest to najmasywniejsze źródło z czarną dziurą, dla którego współmierne częstości QPO kiedykolwiek odkryto.
Rysunek: QPOS dla różnych źródeł zawierających czarne dziury (szczegóły w pracy).
Tekst: Marek Abramowicz
