Rappresentazione artistica di un buco nero rotante circondato da un disco di accrescimento. Gli astronomi hanno utilizzato la spettroscopia a raggi X per misurare lo spin di un buco nero di massa solare nella Via Lattea. Credito:ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser
Un buco nero, almeno nella nostra attuale comprensione, è caratterizzato dall'avere "senza capelli, " questo è, è così semplice che può essere completamente descritto da soli tre parametri, la sua massa, il suo spin e la sua carica elettrica. Anche se potrebbe essersi formato da un complesso mix di materia ed energia, tutti gli altri dettagli vengono persi quando si forma il buco nero. Il suo potente campo gravitazionale crea una superficie circostante, un "orizzonte, " e tutto ciò che attraversa quell'orizzonte (anche la luce) non può sfuggire. Quindi la singolarità appare nera, e anche tutti i dettagli sul materiale in caduta vengono persi e digeriti nei tre parametri conoscibili.
Gli astronomi sono in grado di misurare le masse dei buchi neri in un modo relativamente semplice:osservando come si muove la materia nelle loro vicinanze (compresi altri buchi neri), colpiti dal campo gravitazionale. Si ritiene che le cariche dei buchi neri siano insignificanti poiché le cariche in caduta positive e negative sono in genere comparabili in numero. Gli spin dei buchi neri sono più difficili da determinare, ed entrambi si basano sull'interpretazione dell'emissione di raggi X dal bordo interno caldo del disco di accrescimento attorno al buco nero. Un metodo modella la forma del continuum a raggi X, e si basa su buone stime della massa, distanza, e angolo di visione. Gli altri modelli lo spettro dei raggi X, comprese le righe di emissione atomica osservate che sono spesso viste in riflessione dal gas caldo. Non dipende dalla conoscenza di tanti altri parametri. I due metodi hanno generalmente prodotto risultati comparabili.
L'astronomo CfA James Steiner e i suoi colleghi hanno rianalizzato sette serie di spettri ottenuti dal Rossi X-ray Timing Explorer di un'esplosione da un buco nero di massa stellare nella nostra galassia chiamato 4U1543-47. I precedenti tentativi di stimare la rotazione dell'oggetto utilizzando il metodo del continuo hanno portato a disaccordi tra i documenti che erano considerevolmente più grandi delle incertezze formali (i documenti assumevano una massa di 9,4 masse solari e una distanza di 24,7 mila anni luce). Utilizzando un attento refitting degli spettri e algoritmi di modellazione aggiornati, gli scienziati riportano uno spin di dimensioni intermedie ai precedenti, di entità moderata, e stabilito a un livello di confidenza del 90%. Poiché finora sono state misurate solo poche dozzine di spin di buchi neri ben confermati, il nuovo risultato è un'aggiunta importante.