Черната дупка в Млечния път се върти толкова бързо, че спесква околното пространство

Ваня Милева Последна промяна на 12 февруари 2024 в 00:00 2575 0

Илюстрация на художник на изкривяването на пространството поради бързото въртене на Sgr A*.

Кредит Chandra X-ray Center

Илюстрация на художник на изкривяването на пространството поради бързото въртене на Sgr A*.

Скорошни наблюдения, направени на Стрелец A* (накратко Sgr A*), свръхмасивната черна дупка в центъра на нашата галактика, показват, че черната дупка се върти много бързо, около 60% от своя теоретичен максимум.

Силата на гравитацията точно извън хоризонта на събитията на черна дупка е изключително голяма и това не само кара материята и светлината да летят около нея с голяма скорост, но и самото пространство-време се увлича и усуква заедно с въртящата се черна дупка в ефект, наричен "влачене на рамката".

Въртенето или спинът на черна дупка се представа безразмерно (като a*) с число между 0 и 1, при 0 няма въртене, 1 е максималното въртене. Според теоретичните изчисления, последната изглежда близка до скоростта на светлината.

Скорошни наблюдения на Sgr A*, направени с рентгеновия космически телескоп Chandra на НАСА и с "Много голямата решетка" на Karl G. Jansky (VLA - Very Large Array) в САЩ, показват, че a* =0,90 ± 0,06.

Черните дупки имат само две основни свойства – затова се казва, че нямат коса – и това са маса и въртене.

Споменатите инструменти са използвани за измерване колко бързо се движи газът около Sgr A* и то показва много  бързо въртене.

Това означава, че пространство-времето около хоризонта на събитията също е увлечено и леко сплескано, така че идеално кръгла сфера би изглеждала като топка за ръгби поради деформацията.

Рентгеново изображение на Chandra на Стрелец A* и околния регион. Кредит: NASA/CXC/Univ. of Wisconsin/Y.Bai, et al.

Въртенето или спинът на черна дупка може да бъде източник на джетове (струи), високоенергийни потоци от материя, които се изхвърлят в космоса от полюсите на въртене в противоположни посоки. В

"Въртящата се черна дупка е като ракета на стартовата площадка", обяснява Бини Себастиан (Biny Sebastian), съавтор от Университета на Манитоба в Уинипег, Канада. "Щом материалът се приближи достатъчно, тогава някой сякаш ще е заредил ракетата с гориво и е натиснал бутона за изстрелване."

Това означава, че в бъдеще, ако свойствата на материята и силата на магнитното поле в близост до черната дупка се променят, част от огромната енергия на въртенето на черната дупка може да задвижи по-мощни изхвърляния. Тази изходна материя може да дойде от газ или от остатъци от звезда, разкъсана от гравитацията на черната дупка, ако тази звезда се доближи твърде много до Sgr A*.

"Струите, движени и изстреляни от въртящата се черна дупка в центъра на галактиката, могат да повлияят значително на запасите от газ за цялата галактика, което се отразява на това колко бързо и дори дали могат да се образуват звезди", отбелязва съавторът Меган Донахю (Megan Donahue) от Мичиганския държавен университет. ""Мехурите на Ферми", наблюдавани в рентгеновите и гама-лъчите около черната дупка на нашия Млечен път, показват, че черната дупка вероятно е била активна в миналото. Измерването на въртенето на нашата черна дупка е важна проверка на този сценарий."

Визуализация на мехурите на Ферми и eRosita от двете страни на центъра на галактиката. Поради ограниченото гориво около Sgr A*, нашата черна дупка е била сравнително тиха през последните хилядолетия със сравнително джетове, но ако се приближи материя, тя може да стане много активна поради бързото си въртене и може да предизвика изтласкването на мощни струи в космоса. Откритите по-рано мехури на Ферми са примери за активност на Sgr A* в далечното минало. Кредит: ESA/Gaia/DPAC, CC BY-SA 3.0 IGO

За да определят спина на Sgr A*, авторите използват емпирично базиран теоретичен метод, наречен "метод на изтичането", който подробно описва връзката между спина на черната дупка и нейната маса, свойствата на материята в близост до черната дупка и свойствата на изтичането.

Изходящият поток произвежда радиовълните, докато газовият диск около черната дупка е отговорен за рентгеновото излъчване. Използвайки този метод, изследователите комбинират данните от Chandra и VLA с независима оценка на масата на черната дупка от други телескопи, за да ограничат стойностите на спина на черната дупка.

"В момента наблюдаваме Sgr A* специално, тъй като това е най-близката до нас свръхмасивна черна дупка", споделя съавторът Анан Лу (Anan Lu) от Университета Макгил в Монреал, Канада. "Въпреки че в момента е тиха, нашата работа показва, че в бъдеще тя ще предизвика невероятно силен удар на заобикалящата я материя. Това може да се случи след хиляда или милион години, а може да се случи и през нашия живот."

Справка: Ruth A Daly et al, New black hole spin values for Sagittarius A* obtained with the outflow method, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023). DOI: 10.1093/mnras/stad3228

Източник: Telescopes show the Milky Way's black hole is ready for a kick,Megan Watzke, Jonathan Deal, Chandra X-ray Center

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !