RW Space

Выберите любой объект во Вселенной, и он, вероятно, вращается. Астероиды кувыркаются, планеты и луны вращаются вокруг своих осей, и даже черные дыры вращаются.

И для всего, что вращается, существует максимальная скорость, с которой оно может вращаться. Черная дыра в нашей галактике вращается почти с такой максимальной скоростью.

Для таких объектов, как Земля, максимальная скорость вращения определяется ее поверхностной гравитацией. Вес, который мы ощущаем, стоя на Земле, обусловлен не только гравитационным притяжением Земли.

Гравитация тянет нас к центру нашего мира, но вращение Земли также имеет тенденцию отбрасывать нас наружу. от Земли. Эта «центробежная» сила ничтожна, но это означает, что ваш вес на экваторе лишь немного меньше, чем на северном или южном полюсе.

При нашем 24-часовом дне разница в весе между экватора и полюса составляет всего 0,3%. Но 10-часовой день Сатурна означает, что разница составляет 19%. Настолько сильно, что Сатурн немного выгибается наружу на экваторе.

А теперь представьте, что планета вращается так быстро, что разница составляет 100 %. В этот момент гравитационное притяжение планеты и ее центробежная сила на экваторе уравновесятся.

Если бы мир вращался быстрее, он бы разлетелся на части. Скорее всего, она разлетелась бы на еще более медленной скорости вращения, но это явно максимальная скорость вращения.

Для черных дыр дела обстоят немного иначе. Черные дыры не являются объектами с физической поверхностью. Они не сделаны из материала, который может разлететься. Но у них все еще есть максимальная скорость вращения.

Черные дыры характеризуются огромной гравитацией, которая искажает пространство и время вокруг них. Горизонт событий черной дыры отмечает точку невозврата для близлежащих объектов, но это не физическая поверхность.

Вращение черной дыры также не определяется вращением физической массы. , а скорее закручиванием пространства-времени вокруг черной дыры. Когда такие объекты, как Земля, вращаются, они очень слегка скручивают пространство вокруг себя. Этот эффект известен как перетаскивание кадров.

Вращение черной дыры определяется этим эффектом перетаскивания кадров. Черные дыры вращаются без физического вращения материи, являясь лишь искривленной структурой пространства-времени. Это означает, что существует верхний предел этого вращения, обусловленный присущими пространству и времени свойствами.

В уравнениях общей теории относительности Эйнштейна вращение черной дыры измеряется величиной, известной как a, где а должно быть между нулем и единицей. Если черная дыра не имеет вращения, то a = 0, а если она находится на максимальном вращении, то a = 1.

Это подводит нас к новому исследованию вращения сверхмассивной черной дыры в наша галактика. Команда изучила радио- и рентгеновские наблюдения черной дыры, чтобы оценить ее вращение.

Из-за смещения кадра пространства-времени вблизи черной дыры спектры света от материала вблизи нее искажаются. Наблюдая за интенсивностью света на различных длинах волн, команда смогла оценить величину вращения.

Они обнаружили, что значение a для нашей черной дыры находится между 0,84 и 0,96, что означает, что она вращается. невероятно быстро. В верхнем диапазоне предполагаемого вращения она будет вращаться почти с максимальной скоростью.

Это даже выше, чем параметр вращения черной дыры в M87, где a оценивается в диапазоне от 0,89 до 0.91.

Эта статья была первоначально опубликована журналом Universe Today. Прочтите оригинал статьи.