Astronomi su pronašli prvi direktan dokaz da se crna rupa rotira, još jednom potvrdivši Ajnštajnovu teoriju relativnosti. Do otkrića je došlo proučavanjem moćnih mlazova energije koje emituje crna rupa veličine Sunčevog sistema u centru obližnje galaksije Messier 87. Ova crna rupa, nazvana M87, do sada je najviše proučavana i prva je direktno snimljeno 2019.
Astrofizičari su dugo predviđali da se crne rupe rotiraju, ali do sada je složenost vizualizacije svemirskih čudovišta otežavala dobivanje dokaza. Istraživači su svoje rezultate objavili 27. septembra u časopisu Nature.
"Nakon uspješnog snimanja crne rupe u ovoj galaksiji pomoću teleskopa Event Horizon (EHT), pitanje da li se ova crna rupa rotira ili ne, postalo je veliki problem za naučnike", rekao je Kazuhiro Hada, astronom iz Nacionalne astronomske opservatorije Japana. „Sada se očekivanje pretvorilo u samopouzdanje. Ova džinovska crna rupa se zaista okreće."
Crne rupe imaju tako moćnu gravitaciju da ništa (čak ni svjetlost) ne može pobjeći iz njihovih usta, ali to ne znači da se ne mogu vidjeti. To je zato što su aktivne crne rupe okružene akrecijskim diskovima - ogromnim perjanicama materijala otkinutih iz oblaka plina i zvijezda koje se trenjem zagrijavaju do usijanih temperatura dok spiralno ulaze u usta crne rupe.
Dio ovog materijala se izbacuje, formirajući dva mlaza vrućeg materijala koji putuju brzinom od 99,9% brzine svjetlosti oko desetine vremena. Kako mlazovi crnih rupa dobijaju ogromnu energiju koja im je potrebna za ovo ostaje misterija, ali fizičari su koristili Ajnštajnovu opštu teoriju relativnosti da sugerišu da bi materijal mogao da ga dobije iz magnetnih polja svemirskih čudovišta ako se brzo okreću oko svojih ose.
Crne rupe su vjerovatno dobile dio svog okreta od svojih najranijih dana kao zvijezde koje su, kada su se iznenada srušile unutra, postale poput klizača koji ispruže ruke kako bi se okretali brže. Vremenom je ova rotacija verovatno rasla brže zbog efekta priliva materije iz zvezda koje su razdvojile crne rupe ili zbog katastrofalnih sudara sa drugim masivnim objektima.
U potrazi za objašnjenjem za ovu neuhvatljivu rotaciju, astronomi su se okrenuli supermasivnoj crnoj rupi M87, ogromnoj praznini u prostor-vremenu koja svoju masu (6,5 milijardi puta veću od Sunca) koristi da povuče čitavu galaksiju prema sebi.
Proučavajući M87* sa globalnom mrežom radio teleskopa od 2000. do 2022. godine, astronomi su otkrili da mlazovi crne rupe otkucavaju naprijed-nazad poput metronoma koji obilježava 11-godišnji ciklus. Ovo je pokazalo da crna rupa precesira, ili se njiše, na svojoj osi dok se okreće, poput vrha.
"Uzbuđeni smo zbog ovog važnog otkrića", rekao je glavni autor studije Cui Yuzhu, astronom iz laboratorije Zhejiang u Hangzhouu u Kini. "Budući da je razmak između crne rupe i diska relativno mali, a period precesije oko 11 godina, akumulacija podataka visoke rezolucije koji prate strukturu M87 tokom dvije decenije i pažljiva analiza su od suštinskog značaja za postizanje ovog postignuća."
Pored još jedne potvrde Ajnštajnove teorije, otkriće spina crne rupe postavlja niz zanimljivih pitanja. Među njima su i oni koji se odnose na to koji su katastrofalni događaji mogli uzrokovati brzu rotaciju, kao i mogućnost otkrivanja fotonskih sfera - slabog svjetlosnog prstena koji okružuje crnu rupu koji bi mogao pružiti važne tragove teoriji kvantne gravitacije.
Pročitajte također: