Стискає простір-час: чорна діра в центрі Чумацького Шляху "працює" на межі (фото)

Астрофізики, в результаті проведеного спостереження за чорною дірою в центрі нашої галактики, дійшли висновку, що вона не просто обертається, а робить це майже з максимально можливою для неї швидкістю. При цьому чорна діра Стрілець А* викривляє тканину простору-часу і тягне за собою навколишню матерію, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Обертання чорних дір

За словами авторів дослідження, опублікованого в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, обертання у чорних дір відрізняється від подібного процесу в інших астрономічних об'єктів. Якщо планети і зірки мають фізичну поверхню, то у чорних дір її немає. Ці об'єкти є областю простору-часу, яка обмежена лише нефізичною поверхнею, тобто горизонтом подій, межі якого не залишають навіть частинки світла.

Обертання чорної діри через величезну гравітацію, якою вона володіє, призводить до сильного викривлення тканини простору-часу навколо цього астрономічного об'єкта й утворення так званої ергосфери. Нічого подібного не відбувається в результаті обертання планет або зірок. У цьому випадку чорні діри викривляють тканину простору-часу і тягнуть за собою все, що знаходиться в ергосфері. Таке явище називається ефектом Лензе — Тіррінга.

Швидкість обертання чорної діри Стрілець А*

Для того, щоб зрозуміти, що відбувається навколо чорної діри потрібно знати значення швидкості її обертання. Автори дослідження використали дані космічного телескопа Чандра, щоб з'ясувати швидкість обертання чорної діри Стрілець А*.

Для чорних дір ця швидкість визначається в діапазоні від нуля до одиниці. Тобто, що менша швидкість, то вона ближча до нуля і навпаки, що вона вища, то ближча до одиниці. При цьому ці значення становлять значну частину швидкості світла.

Під час дослідження астрофізики з'ясували, що чорна діра в центрі Чумацького Шляху обертається майже з максимальною швидкістю і поступово наближається до межі максимальної швидкості обертання. Дані показали, що швидкість обертання чорної діри Стрілець А* перебуває в діапазоні від 0,84 до 0,96.

За словами вчених, відкриття того, що ця чорна діра обертається майже на межі своїх можливостей, має важливе значення для розуміння формування чорних дір і процесів, які з цим пов'язані. Максимальна швидкість обертання такого астрономічного об'єкта залежить від того, як саме вона поглинає навколишню матерію і як набирає масу.

Відмінність між чорними дірами Стрілець А* і М87*

За словами вчених, матерія, що потрапляє в чорну діру, прискорює обертання чорної діри, але завжди існує межа цієї швидкості. З іншого боку, маса чорних дір впливає на швидкість обертання. Що більша чорна діра, то складніше їй збільшувати швидкість обертання через сильнішу гравітацію. Також на процес обертання може впливати взаємодія між чорною дірою та аккреційним диском, де кружляє з величезною швидкістю матерія, яка потрапить потім у надра чорної діри.

Тому, як вважають науковці, не дуже активна (тобто вона поглинає мало матерії) чорна діра Стрілець А*, що має масу в 4,5 млн разів більшу за масу Сонця, обертається зі швидкістю від 0,84 до 0,96, а, наприклад, чорна діра в центрі галактики M87 (вона називається М87*), маса якої в 6,5 млрд разів більша за масу Сонця, має швидкість обертання від 0,89 до 0,91. Але ця чорна діра дуже активно і з величезною швидкістю поглинає матерію.

Як уже писав Фокус, потужний вибух у космосі, під час якого стався викид енергії в 100 млрд разів більший за енергію, що виділяється Сонцем, поставив учених у глухий кут. За словами астрономів, вони ще ніколи не бачили нічого подібного, настільки яскравого і настільки потужного явища.