Generelt. forskning. teknologi

Hvor raskt spinner det supermassive sorte hullet i sentrum av Melkeveien?

Einstein hevdet at et svart hull er definerttre egenskaper: masse, spinn og elektrisk ladning. Ladningen til det sorte hullet skal være nær null, siden saken som er fanget av det sorte hullet er elektrisk nøytral. Massen til et svart hull bestemmer størrelsen på begivenhetshorisonten og kan måles på flere måter, fra lysstyrken til materialet rundt det til orbitalbevegelsen til nærliggende stjerner. Men rotasjonen av et svart hull er mye vanskeligere å studere. Vi vet egentlig ikke hvor fort det supermassive sorte hullet i sentrum av Melkeveien snurrer. Vi vet at stjerner og planeter roterer på sin akse, og nøyaktig det samme skjer med sorte hull. Den eneste forskjellen er at sorte hull ikke har noen fysisk overflate som stjerner og planeter. Spinnet til et svart hull, som massen, er en romtidsegenskap og bestemmer hvordan rommet rundt et svart hull bøyer seg, så for å måle spinnet til et svart hull må du studere hvordan materie oppfører seg i nærheten av det.

Supermassivt svart hull i midten av Melkeveien er et mysterium for forskere

Hvordan roterer sorte hull?

I en studie publisert iAstrofysiske journalbokstaver, rotasjonen av noen supermassive sorte hull er målt. Dette er fordi forskere ved hjelp av flere aktive sorte hull kan studere røntgenstrålene som sendes ut av akkretjonsplatene. Røntgenstrålen fra lyset mottar en puls av energi fra rotasjon, og ved å måle dette momentet kan spinn bestemmes.

Men det er en annen måte - å komme rettbilde av et svart hull, slik astronomer gjorde med det i midten av den elliptiske galaksen Messier 87 (M87) i konstellasjonen Jomfruen. Lysringen som vi ser på bildet er lysere på siden som roterer mot oss. Les mer om hvordan forskerne klarte å få det aller første bildet av et svart hull, les vårt materiale.

Det samme berømte skuddet av et svart hull. Den ene siden av bildet er lysere på grunn av rotasjonen.

For enda mer fascinerende artikler om hvordan astronomer studerer det observerbare universet, kan du lese kanalen vår i Yandex.Zen. Det publiseres jevnlig artikler som ikke er på siden!

Men til tross for disse fantastiske resultatene, ryggendet sorte hullet som kretser i midten av Melkeveis-galaksen, vet forskerne fortsatt ikke. Problemet er at det sorte hullet vårt ikke er veldig aktivt, og det er mye mindre enn det som ligger i sentrum av den elliptiske galaksen M87. Delvis av denne grunn kan ikke astronomer måle rotasjonen ved å observere lys i nærheten av et svart hull. Den gode nyheten er at forskere i den nye studien foreslår en ny måte å måle spinnet til et supermassivt svart hull i hjertet av galaksen vår.

Metoden deres bruker en eiendom kjent som Linsetørrende effekt (rammesleep) som du kanfor å observere hvordan testmassens orbitalplan kretser rundt et massivt roterende legeme, eller som presisjonen til gyroskopets rotasjonsakse i nærheten av et slikt legeme. Når massen roterer, bøyer den litt rundt rommet. Vi vet at dette er ekte fordi forskere har målt Lens-Terring-effekten av jorden.

Røntgenstråler fra et svart hull forteller astronomer om rotasjonen. Foto: NASA / JPL-Caltech

Å rotere et svart hull har samme effektog ved å måle det, kan rotasjonen av det sorte hullet bestemmes. Med tanke på at det er umulig å skyte en sonde i bane rundt et svart hull, slik det var med jorden, ser den nye metoden ut til å være den mest reelle løsningen på problemet.

Melkeveiens hemmeligheter

Galaksen vår skjuler mange hemmeligheter, mende fleste av dem er konsentrert rundt et supermassivt svart hull, hvor et stort antall stjerner dreier seg. Forresten, jeg skrev om de mest interessante av dem i denne artikkelen. Noen førti av disse stjernene, kjent som S-stjerner, går i bane langs farlige baner når de nærmer seg det svarte hullet. Imidlertid, på grunn av Lense-Thirring-effekten, bør banene deres skifte over tid. Opprinnelig foreslo forfatterne av den nye studien at ved å måle disse skiftene, ville det være mulig å måle svingen av det svarte hullet. Astronomer trodde logisk at jo mer spinn, desto større forskyvning av banen.

En S-stjerneklynge som kretser rundt et svart hull i galaksen vår.

Du vil være interessert: Svarte hull kan brukes som en kilde til uendelig energi

Imidlertid, under studien, etter forsiktigstuderer banene til S-stjerner, ble Linse-Terring-effekten ikke funnet. Gitt at stjernenes baner er kjent for astronomer, vet vi at det sorte hullet i sentrum av galaksen vår må rotere sakte. Dermed bestemte teamet at spinnet til et svart hull i hjertet av galaksen vår ikke kan være mer enn 0,1 på en skala fra 0 til 1, noe som betyr at den roterer mindre enn 10% av maksimalt mulig spinn for et svart hull. Til sammenligning er spinnet på det sorte hullet M87 minst 0,4.