Průkopnické měření odhalilo černou díru rotující čtvrtinovou rychlostí světla

Tým astronomů dokázal vypočítat rychlost rotace supermasivní černé díry díky náhodnému setkání objektu s hvězdou, která jej okamžitě zničila.

Všechny černé díry mají rotaci, která se vyvíjí prostřednictvím jejich interakcí s jinou hmotou ve vesmíru. Když černé díry rostou akrecí hmoty, mohou se otáčet vyšší rychlostí; Když rostou splynutím s jinými masivními objekty, mají tendenci se zpomalovat. Ve své nejnovější práci byl tým schopen odvodit rotaci supermasivní černé díry měřením chvění jejího akrečního disku poté, co je hvězda narušena – zdvořilé slovo znamená roztržení – obřím objektem. Zjistili, že rychlost rotace černé díry byla menší než 25 % rychlosti světla, což je pomalé, alespoň pro černou díru. Byl to týmový výzkum zveřejněno Dnes v přírodě.

Rotace černé díry je spojena s jejím vývojem, například černá díra, která rostla nepřetržitým narůstáním plynu po miliardy let, má tendenci mít vysokou rotaci, zatímco černá díra, která má „rostla sloučením s jinými“. černé díry a musí se pomalu otáčet,“ uvedl vedoucí autor nového článku v e-mailu pro Gizmodo.

černé díry Jsou to oblasti časoprostoru s extrémně silnými gravitačními poli Ani světlo z nich nemůže uniknout Za určitým bodem se tomu říká horizont událostí. Ale černé díry také přitahují spoustu hmoty do svého okolí, což je skvělé, což umožňuje výzkumníkům studovat fyziku těchto záhadných obřích objektů. Tento materiál – sbírka kamenných úlomků, prachu a plynu – je akrečním diskem černé díry a jeho jasná záře umožňuje dalekohledu Event Horizon Telescope jej pozorovat. Živý obraz stínu černé díry.

„Existují další režimy, ve kterých mohou supermasivní černé díry – a tím i jejich hostitelské galaxie – v průběhu času růst, a každý režim má specifickou předpověď pro rozložení rotace,“ dodal Basham. „Pokud tedy dokážeme změřit rotaci supermasivních černých děr, můžeme omezit, jak tyto (a jejich hostitelské galaxie) rostou v průběhu kosmického času.“

Někdy jsou nešťastné hvězdy, které projdou příliš blízko černé díry, zachyceny slapovou silou a roztrhány na malé kousky; Některé hvězdy mohou být vyvrženy do vesmíru, zatímco jiné expandují za vzniku velkého množství extrémně horkého hvězdného materiálu, který se stává součástí akrečního disku černé díry.

Rotující obr byl objeven v únoru 2020, kdy Zwicky Transit Facility detekovalo záblesk světla z objektu vzdáleného miliardu světelných let od Země. Tým studoval zdroj světla, o kterém se domnívali, že jde o přílivovou poruchu, více než 200 dní pomocí dalekohledu NASA NICER, který pozoruje vesmír na rentgenových vlnových délkách.

Skupina zjistila, že rentgenové emise ze zdroje vrcholí každých 15 dní. To vedlo tým k závěru, že k těmto vrcholům došlo, když byl akreční disk přímo zarovnán s dalekohledem. Když tým pracoval zpět od této zdánlivé oscilace akrečního disku, vzal v úvahu přibližnou hmotnost černé díry a také hmotnost hvězdy, ze které extrahoval hmotu. Přišli s odhadem rotace samotné černé díry.

Není to poprvé, co byla vypočítána rotace černé díry; V roce 2019 tým zahrnoval Basham Našel jsem signál Byly spojeny s černou dírou rotující asi poloviční rychlostí světla. Jak však Basham řekl Gizmodo, povaha tohoto signálu „zůstává záhadou“, zatímco nové měření je v souladu s rotací černé díry podle souvisejících teorií. Zatímco černá díra rotující čtvrtinou rychlosti světla (167 654 156 mil za hodinu, neboli 74 948 114 metrů za sekundu) je v našich jednoduchých lidských podmínkách stále velmi rychlá, musíme si uvědomit, že se jedná o některé z nejextrémnějších objektů. ve vesmíru.

Basham dodal, že černá díra se nemůže otáčet rychlostí vyšší než 94 % rychlosti světla, neboli 630 379 631,62 mil za hodinu (281 804 910,52 m/s). Podle Kip Thorne V roce 1974. Toto maximum je způsobeno velikostí točivého momentu na černé díře vyplývajícího ze záření emitovaného akrečním diskem, který je pohlcen černou dírou. MIT také vytvořil užitečné video, které lidi provede novými poznatky, které si můžete prohlédnout níže:

Rentgenové záblesky ze vzdálených objektů ve vesmíru jsou často známkou černých děr až do jejich obvyklých triků. V roce 2021 tým včetně Bashama zjistil, že ve vesmíru mohlo existovat UFO známé jako „kráva“. Zrození černé díry; V roce 2022 bylo zjištěno, že další záblesk pochází z objektu vzdáleného 8,5 miliardy světelných let Dosud nejvzdálenější přílivová poruchakterý viděl, jak jeho černá díra chrlí výtrysk extrémně horkého materiálu přímo na Zemi.

Tým bude pokračovat v katalogizaci událostí přílivových poruch s cílem dozvědět se o rozložení rotace supermasivních černých děr. Cesta k pochopení vesmíru černých děr je dlouhá, ale rozluštění jejich fyziky by nám mohlo pomoci vyřešit některé z největších záhad vesmíru.

více: Astronomové objevili nejtěžší hvězdnou černou díru v Mléčné dráze