1. Mätning av orbitalhastigheter för stjärnor och gas:
* Keplers lagar: Denna metod förlitar sig på det faktum att objekt som kretsar runt ett massivt objekt, som ett svart hål, följer Keplers lagar om planetrörelse. Genom att observera orbitalhastigheten hos stjärnor eller gasmoln runt ett svart hål kan astronomer beräkna den centrala massan med dessa lagar.
* doppler skift: Doppler -effekten orsakar ljuset från ett objekt som rör oss mot oss att växla mot kortare våglängder (Blueshift), och ljuset från ett objekt som rör sig bort från oss för att växla mot längre våglängder (rödskift). Genom att mäta Doppler -förskjutningen av ljuset som släpps ut av stjärnor eller gas som kretsar om ett svart hål, kan astronomer bestämma deras orbitalhastighet.
2. Gravitationslensning:
* Lätt böjning: Den enorma tyngdkraften hos ett svart hål kan böja ljusets väg som passerar nära den. Detta fenomen kallas gravitationslensning. Genom att observera hur ljuset från avlägsna föremål förvrängs eller förstoras av det svarta hålet, kan astronomer beräkna dess massa.
3. Mätning av händelsens horisontstorlek:
* Schwarzschild -radie: Radien för ett svart håls händelshorisont är direkt proportionell mot dess massa. Genom att mäta storleken på evenemangshorisonten, till exempel med radiointerferometri, kan forskare bestämma massan på det svarta hålet.
4. Observera ackretionsskivor:
* Gasdynamik: Accretion -disken som bildas genom gas som spiralas till ett svart hål avger strålning. Genom att analysera egenskaperna hos denna strålning, såsom dess temperatur och ljusstyrka, kan astronomer uppskatta det svarta hålets massa.
5. Gravitationsvågor:
* LIGO &VIRGO: Laserinterferometer-gravitationsvågobservatoriet (LIGO) och jungfrudetektorer har direkt observerat gravitationsvågor som släpps ut genom sammanslagning av svarta hål. Genom att analysera vågformen hos dessa vågor kan forskare bestämma massorna på de sammanslagna svarta hålen.
Begränsningar:
* Det är viktigt att notera att varje metod har begränsningar. Vissa metoder är mer exakta för vissa typer av svarta hål, medan andra är bättre lämpade för andra.
* Mätningens noggrannhet beror på kvaliteten på data och modeller som används för analys.
Slutsats:
Forskare har utformat flera geniala metoder för att bestämma massan av svarta hål. Dessa metoder förlitar sig på den kraftfulla gravitationella inflytandet från dessa gåtfulla föremål på omgivande materia och ljus. Varje teknik ger värdefull insikt i svarta hålens egenskaper och hjälper oss att förstå arten av dessa spännande kosmiska enheter.
