Sciencemag.cz
Doporučujeme
Astronomové změřili rotaci u zatím největší černé díry. Data z rentgenové observatoře NASA Chandra ukázala, že tato černá díra rotuje překvapivě pomaleji než většina jejích menších příbuzných.
Změřit rotaci černé díry je kupodivu docela oříšek. Nyní se to podařilo díky rentgenovému záření, které se odrazilo od disku materiálu vířícího kolem černé díry v kvasaru H1821+643. Kvasary ve svém nitru obsahují rychle rostoucí supermasivní černé díry, které generují velké množství záření v těsné okolní oblasti kolem černé díry. Černá díra H1821+643, která se nachází v kupě galaxií asi 3,4 miliardy světelných let od Země, má hmotnost asi 3 až 30 miliard hmotností Slunce, což z ní činí jednu z nejhmotnějších známých černých děr vůbec. Pro srovnání, supermasivní černá díra v centru naší Galaxie má hmotnost asi 4 miliony Sluncí.
Princip měření je podle průvodní tiskové zprávy následující: Silné gravitační síly v blízkosti černé díry mění intenzitu rentgenového záření při různých energiích. Čím větší je tato změna, tím blíže musí být vnitřní okraj disku k horizontu událostí. Protože rotující černá díra s sebou strhává prostor a umožňuje hmotě obíhat blíže k ní, než by to bylo možné u nehybné, respektive pomaleji rotující černé díry, mohou data z rentgenové části spektra ukázat rychlost rotace.
Výsledek zní, že černá H1821+643 rotuje asi poloviční rychlostí než většina černých děr o hmotnosti mezi milionem a deseti miliony Sluncí. Co způsobuje odlišné rychlosti? Relativně pomalá rotace velmi hmotných černých děr může být podle autorů studie způsobena tím, že tyto objekty rostly fúzemi s dalšími černými dírami nebo pohlcováním plynu z náhodných směrů. V důsledku toho dochází k velkým změnám rotace, zpomalování, ba možná i „přetočení“ opačným směrem. Z toho by tedy vyplývalo, že u nejhmotnějších černých děr by měl být pozorován širší rozsah rychlostí rotace než u těch méně hmotných. Na druhou stranu méně hmotné černé díry budou většinu své hmoty akumulovat z disku plynu, který obíhá kolem nich. Protože se předpokládá, že takové disky jsou stabilní, přicházející hmota se vždy přibližuje ze směru rotace a černou díru dále zrychlí – až po přiblížení rychlosti rotace rychlosti světla. Černé díry uprostřed galaxií jsou ale mnohem chaotičtější.
Ze studie by dále mělo vyplývat, že za miliardy let, až se černá díra srazí s galaxií v Andromedě a dalšími sousedními galaxiemi, pak po splynutí centrálních černých děr (nejspíš) rychlost rotace objektu také klesne, uvádí spoluautor studie James Matthews z University of Cambridge.
Júlia Sisk-Reynés et al, Evidence for a moderate spin from X-ray reflection of the high-mass supermassive black hole in the cluster-hosted quasar H1821+643, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac1389
Zdroj: Chandra X-ray Center / Phys.org
Moc nechápu proč porovnávají černou díru s hmotností 3-30 miliard sluncí s jinými o hmotnosti 1-10 milonů sluncí. To je trošku jako srovnávat slona a mravence. Nevím jestli je to zrovna vypovídající…