Kuinka nopeasti supermassiivinen musta aukko Linnunradan keskellä pyörii?

Einstein väitti, että musta aukko on määriteltykolme ominaisuutta: massa, spin ja sähkövaraus. Mustan aukon varauksen tulisi olla lähellä nollaa, koska mustan aukon sieppaama aine on sähköisesti neutraali. Mustan aukon massa määrittää sen tapahtumahorisontin koon, ja se voidaan mitata useilla tavoilla, ympäröivän materiaalin kirkkaudesta läheisten tähtien kiertoratkaisuun. Mutta mustan aukon kiertymistä on paljon vaikeampi tutkia. Emme todellakaan tiedä, kuinka nopeasti supermassiivinen musta aukko Linnunradan keskellä pyörii. Tiedämme, että tähdet ja planeetat pyörivät akselillaan, ja täsmälleen sama tapahtuu mustien aukkojen kohdalla. Ainoa ero on, että mustilla aukoilla ei ole fyysistä pintaa, kuten tähtiä ja planeettoja. Mustan aukon spin, kuten sen massa, on aika-aikaominaisuus ja määrittää, miten mustan aukon ympärillä oleva tila taipuu, joten mustan aukon pyörimisen mittaamiseksi sinun on tutkittava, miten aine käyttäytyy sen lähellä.

Supermassiivinen musta aukko Linnunradan keskellä on mysteeri tutkijoille

Kuinka mustat aukot pyörivät?

Vuonna julkaistussa tutkimuksessaAstrophysical Journal Letters, joidenkin supermassiivisten mustien aukkojen kierto on mitattu. Tämä johtuu siitä, että useiden aktiivisten mustien aukkojen avulla tutkijat voivat tutkia kiinnityskiekkojensa lähettämiä röntgensäteitä. Levyltä tuleva röntgensäteen valonsäde vastaanottaa pyörimisestä tulevan energian pulssin, ja mittaamalla tämä momentti voidaan määrittää spin.

Mutta on myös toinen tapa - päästä suoraankuvan mustasta aukosta, kuten tähtitieteilijät tekivät sen kanssa, joka oli Neitsyt-tähdistön elliptisen galaksin Messier 87 (M87) keskellä. Kuvassa näkyvä valorengas on kirkkaampi meitä kohti kääntyvällä puolella. Lue lisää siitä, miten tutkijat onnistuivat saamaan ensimmäisen kuvan mustasta aukosta, lue materiaalimme.

Sama kuuluisa laukaus mustasta aukosta. Kuvan toinen puoli on kirkkaampi kiertämisensa vuoksi.

Vielä kiehtovampia artikkeleita siitä, miten tähtitieteilijät tutkivat havaittavaa maailmankaikkeutta, lue kanavamme Yandex.Zenistä. On säännöllisesti julkaistuja artikkeleita, joita ei ole sivustolla!

Mutta huolimatta näistä hämmästyttävistä tuloksista, takanamustaa aukkoa, joka kiertää Linnunradan galaksin keskustaa, tutkijat eivät vieläkään tiedä. Ongelmana on, että musta aukkomme ei ole kovin aktiivinen, ja se on paljon pienempi kuin elliptisen galaksin M87 keskellä oleva aukko. Osittain tästä syystä tähtitieteilijät eivät voi mitata sen pyörimistä tarkkailemalla valoa lähellä mustaa aukkoa. Hyvä uutinen on, että uudessa tutkimuksessa tutkijat ehdottavat uutta tapaa mitata supermassiivisen mustan aukon spin galaksimme sydämessä.

Heidän menetelmässään käytetään ominaisuutta, joka tunnetaan nimellä Linssi-Thirring vaikutus (kehyksen vetäminen), jolla voitTarkkaile, kuinka testimassan kiertoradan preessio pyörii massiivisen pyörivän kappaleen ympärillä tai gyroskoopin pyörimisakselin precesiona tällaisen rungon läheisyydessä. Kun massa pyörii, se taipuu hieman tilaa sen ympärillä. Tiedämme, että tämä on totta, koska tutkijat ovat mittaaneet maapallon Lens-Terring -vaikutuksen.

Mustan aukon röntgensäteet kertovat tähtitieteilijöille sen pyörimisestä. Kuva: NASA / JPL-Caltech

Mustan aukon kiertämisellä on sama vaikutusja mittaamalla se voidaan määrittää mustan aukon kierto. Ottaen huomioon, että on mahdotonta käynnistää koetinta mustan aukon kiertoradalle, kuten se oli Maan kanssa, uusi menetelmä näyttää olevan todellisin ratkaisu ongelmaan.

Linnunradan salaisuudet

Galaksimme kätkee monia salaisuuksia, muttasuurin osa niistä on keskittynyt supermassiivisen mustan aukon ympärille, jonka vieressä pyörii suuri määrä tähtiä. Muuten, kirjoitin kiinnostavimmista niistä tässä artikkelissa. Noin neljäkymmentä näistä tähdistä, jotka tunnetaan nimellä S-tähdet, kiertävät vaarallisten reittien ympäri ja lähestyvät mustaa aukkoa. Lenssi-Thirring-vaikutuksesta johtuen heidän kiertoradansa pitäisi kuitenkin muuttua ajan myötä. Aluksi uuden tutkimuksen kirjoittajat ehdottivat, että mittaamalla nämä siirtymät olisi mahdollista mitata mustan aukon spin. Tähtitieteilijät uskoivat loogisesti, että mitä enemmän pyörii, sitä suurempi kiertoradan siirtymä on.

S-tähtijoukko kiertää galaksissamme mustaa aukkoa.

Sinut kiinnostaa: mustia reikiä voidaan käyttää äärettömän energian lähteenä

Tutkimuksen aikana, huolellisen jälkeentutkien S-tähtien kiertoratoja, Linse-Terring -vaikutusta ei löytynyt. Ottaen huomioon, että tähtitieteilijät tuntevat näiden tähtien kiertoradat hyvin, tiedämme, että galaksimme keskellä olevan mustan aukon on pyörittävä hitaasti. Siten joukkue totesi, että galaksimme sydämessä olevan mustan aukon spin voi olla enintään 0,1 asteikolla 0-1, mikä tarkoittaa, että se pyörii alle 10% mustan aukon suurimmasta mahdollisesta pyöräytyksestä. Vertailun vuoksi mustan aukon M87 pyöreys on vähintään 0,4.