Ексклузивно Астронавтът Майкъл Лопес-Алегрия с лекция във Физическия факултет

Черната дупка в нашата галактика се върти със скорост, близка до скоростта на светлината

Ваня Милева Последна промяна на 30 октомври 2023 в 00:00 13518 0

Симулация на светещ газ около въртяща се черна дупка

Кредит Chris White, Princeton University

Симулация на светещ газ около въртяща се черна дупка.

Наскоро астрофизици успяват да определят скоростта на въртене на Стрелец A*, свръхмасивната черна дупка в центъра на Млечния път. 

Скоростта на въртене на нашата черна дупка се оказа почти максимално възможната, по-бързо от тази на активната M87*, свръхмасивната черна дупка в ядрото на гигантската M87.

Планети, луни, звезди, черни дупки, всички те се въртят и го правят с определена скорост. Всеки обект също има максимална скорост на въртене. 

В случая на Земята този максимум се определя от гравитацията на повърхността, в случая на черните дупки това е кривината на пространство-времето около черната дупка. 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 че пространство-времето се усуква заедно с въртящата се черна дупка - процес, наречен влачене на отправната система или рамката (frame-dragging).

Ефектът на Ленс-Тиринг

Увличането на инерционня рамка или ефектът на Ленс-Тиринг е ефект върху пространство-времето, предвиден от Общата теория на относителността на Алберт Айнщайн. Ефектът се проявява в появата на допълнителни ускорения, подобни на ускорението на Кориолис, движещи се в гравитационно поле. Ефектът на Ленс-Тиринг се наблюдава като прецесия на орбиталната равнина на маса, въртяща се около масивно въртящо се тяло, или като прецесия на оста на въртене на жироскоп в близост до такова тяло.

Геодезична прецесия и влачене на рамката. Кредит: Wikimedia Commons

Когато черните дупки се въртят, те теглят пространството около себе си като гигантска въртележка и го принуждават също да се върти.

Черните дупки се въртят без физическото въртене на материята, а просто усукват структурата на пространство-времето. Това означава, че има горна граница на това въртене поради присъщите свойства на пространството и времето. В уравненията на Общата теория на относителността на Айнщайн въртенето на черна дупка се измерва  безразмерно (като a) с число между 0 и 1, при а=0 липсва въртене, а а=1 е максималното въртене. Според теоретичните изчисления, последната изглежда близка до скоростта на светлината.

Рентгеновият спектър от Sgr A*. Кредит: Daly, et al

Наскоро астрофизици успяват да определят скоростта на въртене на Стрелец A* (накратко Sgr A*), свръхмасивната черна дупка в центъра на Млечния път.

Поради влаченето на рамката на пространство-времето близо до черната дупка, спектрите на светлината от материал близо до нея се изкривяват. Чрез наблюдение на интензитета на светлината при различни дължини на вълната (вижте графиката по-горе), екипът успява да оцени количеството на въртене. Установено е, че стойността на a за Sgr A* е между 0.84 и 0.96.

Ако се върти с тази най-висока скорост, тогава нашата черна дупка ще се върти по-бързо от M87*, свръхмасивната черна дупка в ядрото на M87, която има a между 0.89 и 0.91. Тези измервания са в контраст с предишни измервания от 2020 г., които показват ниска ротация за Sgr A*.

Справка: Daly, Ruth A., et al. “New Black Hole Spin Values for Sagittarius A* Obtained with the Outflow Method.” Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023): stad3228.

Източник: The Milky Way's Black Hole is Spinning as Fast as it Can, Universe Today.

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 !