Ученые обнаружили важное свойство центральной черной дыры в Млечном Пути: она не просто вращается
У каждого объекта существует максимальная скорость вращения, она также есть и у черной дыры Стрелец А*.
Согласно исследованию, опубликованному в издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ученые выяснили, что черная дыра вращается на пределе своих возможностей, то есть почти с максимальной скоростью, пишет ScienceAlert.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Особенности вращения космических объектов
Практически все объекты во Вселенной вращаются вокруг своей оси. Это делают не только планеты и их спутники, но также и черные дыры. Для всех таких объектов существует максимальная скорость вращения.
Максимальная скорость вращения для таких объектов как Земля определяется силой гравитации на их поверхности. Но, вес, который мы ощущаем стоя на поверхности нашей планеты определяется не только самой гравитацией. Она притягивает нас, но вращение Земли вокруг своей оси заставляет нас "улетать" от поверхности. Эта центробежная сила очень маленькая, а значит, что вес человека на экваторе будет ощущаться немного меньшим, чем, если бы человек находился на одном из полюсов планеты.
Из-за того, что вращение Земли имеет срок в 24 часа, разница между ощутимым весом на экваторе и полюсах составляет всего 0,3%. Но срок вращения, например, на Сатурне составляет 10 земных часов, а это значит, что эта разница будет намного более ощутимой и составит 19%.
Но может существовать такая планета, где разница составляет 100%, то есть эта планета вращается вокруг своей оси с невероятно огромной скоростью. Здесь гравитация планеты и ее центробежная сила на экваторе уравновешивают друг друга. Если подобная планета будет вращаться еще быстрее, то она разлетится на части, то есть это ее максимальная скорость вращения.
Скорость вращения черных дыр
Но у черных дыр нет физической поверхности и они не состоят из вещества, которое способно разлететься на части. И все равно эти объекты обладают максимальной скоростью вращения.
Черные дыры имеют сильнейшую гравитацию, благодаря чему ткань пространства-времени искривляется рядом с ними. Также у черных дыр ест невидимая граница, называемая горизонтом событий, которая означает, что все, что ее пересекает, навсегда останется внутри. Но эта граница не является физической поверхностью.
Вращение черной дыры определяется не вращением физической массы, а искривлением ткани пространства-времени рядом с ней. В то же время такие не очень массивные объекты, как Земля, во время вращения еле-еле искривляют пространство и время. То есть черные дыры вращаются без физического вращения материи, а это значит, что для них существует максимальная скорость вращения, которая определяется свойствами, присущими пространству и времени.
Согласно общей теории относительности Эйнштейна, вращение черной дыры можно измерить с помощью величины, обозначенной как а, и значение этой величины находится межу 0 и 1. Если черная дыра не вращается, то а равно нулю, а если она вращается с максимальной скоростью, то а равно единице.
Авторы нового исследования изучали вращение сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути. Для оценки скорости ее вращения астрономы использовали наблюдения с помощью радиотелескопов и рентгеновских телескопов.
Особенность черной дыры в центре Млечного Пути
Проведя наблюдение за изменением длины волн света рядом с черной дырой, ученые смогли определить скорость ее вращения. По словам исследователей, их результаты показали, что величина а для данной черной дыры находится в диапазоне между 0,84 и 0,96. Это значит, что Стрелец А*имеет огромную скорость вращения, и если брать величину 0,96, то это значит, что черная дыра вращается почти с максимальной скоростью. Данная величина даже больше, чему черной дыры в центре галактики M87, где величина а составляет от 0,89 до 0,91.
Как уже писал Фокус, ученые впервые смогли изучить очень детально структуру струи из плазмы, которая возникает рядом с черной дырой и вырывается из блазара, который формирует данная черная дыра. Новое исследование предполагают, что, возможно, придется менять теории происхождения таких струй.