Астрономи вивчають гігантську чорну діру в центрі нашої зоряної системи. Вони виміряли швидкість обертання цього об’єкта і спрогнозували, що у майбутньому він може почати викидати потужні струмені.
Що ми знаємо про об’єкт Стрілець А*?
Надмасивна чорна діра у центрі Чумацького Шляху обертається так швидко, що деформує простір-час навколо себе у форму, яка може нагадувати м’яч для регбі. Принаймні про це йдеться в новому дослідженні, де використовуються дані рентгенівської обсерваторії Chandra та Дуже великого масиву (VLA) Національного наукового фонду імені Карла Г. Янського.
Астрономи називають цю гігантську чорну діру, яка розташована на відстані близько 26 000 світлових років від Землі у центрі нашої галактики, Стрілець А*. Подібні об’єкти мають дві фундаментальні властивості: масу і спін (те, як швидко вони обертаються). Визначення будь-якої з цих двох величин дає вченим багато інформації про чорну діру і про те, як вона поводиться.
Команда дослідників застосувала новий метод, який використовує рентгенівські та радіодані, щоб визначити, як швидко обертається Стрілець A*, виходячи з того, як матеріал рухається до чорної діри та від неї. Вони виявили, що цей об’єкт обертається з кутовою швидкістю з кількістю обертів за секунду, яка становить близько 60% від максимально можливого значення, заснованого на тому, що речовина не може рухатися швидше за швидкість світла.
У минулому астрономи робили кілька інших оцінок швидкості обертання Стрільця A*, використовуючи різні методи, й результати варіювалися від того, що чорна діра взагалі не обертається, до того, що вона обертається майже з максимальною швидкістю.
Дослідження швидкості обертання чорної діри
«Наша робота може допомогти розв’язати питання про те, як швидко обертається надмасивна чорна діра Галактики, — каже Рут Дейлі з Університету штату Пенсильванія, яка є провідною авторкою нового дослідження. — Результати вказують на те, що Sgr A* обертається дуже швидко, що є цікавим і має далекосяжні наслідки».
Спін чорної діри може бути важливим джерелом енергії. Надмасивні чорні діри, що обертаються, здатні створювати колімовані витоки, тобто вузькі пучки матерії, такі як струмені, коли їхня енергія обертання витягується, а для цього потрібно, щоб поблизу чорної діри було принаймні трохи матерії.
Через обмеженість речовини навколо Стрільця А* ця чорна діра була доволі спокійною в останні тисячоліття, з відносно слабкими струменями. Однак дослідження показує, що це може змінитися, якщо кількість речовини в її околицях збільшиться.
Чорна діра може почати вивергатися
Це означає, що у майбутньому, якщо властивості речовини й напруженість магнітного поля поблизу чорної діри зміняться, частина величезної енергії спіну чорної діри може спричинити більш потужні витікання. Цей матеріал може походити з газу або із залишків зорі, розірваної гравітацією, якщо ця зоря блукає надто близько до Стрільця А*.
Струмені, що живляться і колімуються центральною чорною дірою галактики, що обертається, можуть глибоко впливати на постачання газу для всієї галактики, що впливає на те, як швидко можуть утворюватися зорі. «Бульбашки Фермі», які можна побачити в рентгенівських і гамма-променях навколо чорної діри нашого Чумацького Шляху, показують, що чорна діра, ймовірно, була активною у минулому. Вимірювання спіну нашої чорної діри є важливою перевіркою цього сценарію.
Для визначення спіну Стрільця А* автори використовували емпірично обґрунтований теоретичний метод, який називається методом витікання, що детально описує зв’язок між спіном чорної діри та її масою, властивостями матерії поблизу чорної діри та властивостями витікання.
Хоча зараз чорна діра спокійна, робота науковців показує, що у майбутньому вона дасть неймовірно потужний поштовх навколишній матерії. Це може відбутися через тисячу або мільйон років, а може статися ще за нашого життя.
За матеріалами phys.org
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine
