Forskere opdager sort hul i vores galakse, der snurrer hurtigt rundt om sig selv

Et projekt ledet af University of Southampton har vist, at et sort hul snurrer tæt på dets maksimalt mulige hastighed omkring sin akse.

Studiet, finansieret af Royal Society og udgivet i Astrofysisk tidsskrift , bestod af et internationalt hold af astronomer ledet af universitetet og kaster mere lys over karakteristika ved sorte huller og miljøet omkring dem.

Ved hjælp af observationer fra state-of-the-art teknologi, forskerholdet fandt bevis for, at et sort hul i vores galakse med stjernemasse (kendt som 4U 1630-472) roterer hurtigt (med en hastighed på 92-95 procent af den teoretisk tilladte rotationshastighed) rundt om sin akse, mens det suger i faldende materiale. Det er udsat for tyngdekraftsbelastninger og temperaturer så høje, at det begynder at lyse klart i røntgenstråler, som blev set af astronomer ved hjælp af teleskoper.

Ifølge Einsteins generelle relativitetsteori (GR), hvis et sort hul roterer hurtigt, så vil det ændre rummet og tiden omkring det på en måde, der er anderledes end for et sort hul, der ikke roterer.

Sådanne modifikationer fra høje spin-hastigheder efterlader et indtryk på formen af ​​strålingen fra materialet, der roterer meget tæt på det sorte hul, før det forsvinder. Derfor, hvis ændringen i form af de emitterende spektre kan bestemmes på en eller anden måde, så kan GR bruges til at måle det sorte huls spin.

Resultaterne fra denne undersøgelse er signifikante, da tidligere høje spin-rater på cirka fem sorte huller er blevet kvantificeret nøjagtigt.

Dr. Mayukh Pahari, fra University of Southampton og hovedforfatter, sagde:"Det er ekstremt vanskeligt at opdage signaturer, der giver os mulighed for at måle spin. Signaturen er indlejret i den spektrale information, som er meget specifik for den hastighed, hvormed stof falder ind i det sorte hul. Spektrene, imidlertid, er ofte meget komplekse, mest på grund af strålingen fra miljøet omkring det sorte hul.

"Under vores observationer var vi heldige nok til at opnå et spektrum direkte fra strålingen fra stoffet, der falder ind i det sorte hul og enkle nok til at måle forvrængningen forårsaget af det roterende sorte hul."

Et sort hul skabes, når en massiv stjerne dør, og stoffet bliver presset ind i et lille rum under en tung tyngdekraft, fange i lyset. Tyngdekraften er så stærk, at hele massen af ​​stjernekernen knuses til et teoretisk punkt. dette punkt, imidlertid, kan ikke ses direkte, fordi intet, ikke engang lys, kan flygte fra et område omkring det, dermed retfærdiggøre navnet på objektet.

Astronomiske sorte huller kan fuldt ud karakteriseres af kun to egenskaber:masse og spinhastighed. Derfor, målinger af disse to egenskaber er enestående vigtige for at undersøge nogle ekstreme aspekter af universet og den grundlæggende fysik relateret til dem.