Crna rupa u središtu naše galaksije se tako brzo vrti da povlači prostor i vrijeme?

Foto: ESO/EHT

Supermasivna crna rupa u središtu naše galaksije (Sagittarius A*/Strijelac A*) tako se brzo okreće da oko sebe mijenja prostor-vrijeme, pokazalo je novo istraživanje. Prostor-vrijeme, u teoriji relativnosti, prostor je koji se uz prostorne koordinate opisuje i četvrtom koordinatom - vremenom.   

Ono spaja jednodimenzionalno vrijeme i trodimenzionalni prostor te opisuje na koji se način tkivo svemira zakrivljuje tijekom interakcije s masivnim nebeskim tijelima. Ovaj termin je u suprotnosti s klasičnim, Newtonovim pogledom na svijet, u kojem su prostor i vrijeme apsolutni i nepromjenjivi; potpuno neovisni jedno o drugomu.   

Tim fizičara promatrao je teleskopom Chandra X-ray Observatory "našu" crnu rupu, koja se nalazi 26.000 svjetlosnih godina od Zemlje, i izračunao brzinu njezine rotacije. Ustanovili su da se Strijelac A* doista vrti i da prilikom toga dolazi do Lense-Thirringove precesije, općerelativistickog efekta koji nastaje kao posljedica "povlačenja" prostor-vremena oko rotirajućeg tijela. 

"Takva crna rupa gnječi prostor-vrijeme"

"Strijelac A* svojom vrtnjom dramatično mijenja oblik prostor-vremena u svojoj blizini. Navikli smo razmišljati i živjeti u svijetu u kojem su sve prostorne dimenzije jednake - udaljenost do stropa i udaljenost do zida i udaljenost do poda, sve udaljenosti su na neki način linearne", rekla je fizičarka Ruth Daly sa Sveučilišta Penn State u SAD-u, a prenosi CNN

"Ali ako imate crnu rupu koja se brzo rotira, prostor-vrijeme oko nje nije simetrično. Takva crna rupa povlači prostor-vrijeme sa sobom i gnječi ga čineći da izgleda poput nogometne lopte", rekla je. 

"Promjena prostor-vremena nas ne treba zabrinjavati, ali bi bolje razumijevanje ovog fenomena moglo biti vrlo korisno astronomima. To je prekrasan alat za razumijevanje uloge koju crne rupe imaju u formiranju i evoluciji galaksija", dodaje.  

Različite vrtnje supermasivnih crnih rupa 

Vrtnja crne rupe ima vrijednost od 0 do 1, pri čemu 0 znači da se crna rupa ne vrti, a 1 predstavlja najveću vrijednost okretanja. Daly navodi da do sada među stručnjacima nije bilo konsenzusa o vrijednosti vrtnje Strijelca A*. 

"Pomoću metode odljeva, koja koristi i informacije iz odljeva i iz materijala u blizini crne rupe, utvrdili smo da Strijelac A* ima vrijednost kutnog momenta vrtnje između 0.84 i 0.96, dok se M87*, crna rupa galaksije udaljene 55 milijuna svjetlosnih godina od Zemlje, vrti na vrijednosti 1", objasnila je Daly. 

"Mada se ove dvije crne rupe vrte sličnim brzinama, M87* je mnogo masivniji od Strijelca A*. Odnosno Strijelac A* prilikom vrtnje prolazi manju udaljenost. Dakle, crna rupa u središtu naše galaksije se vrti mnogo brže od M87* - ne zato što ima veći kutni moment vrtnje, već zato što prilikom okretaja prolazi manju udaljenost", dodaje. 

Što to znači za Strijelca A*?

Bolje razumijevanje mase i vrtnje crne rupe omogućuje i bolje shvaćanje njenog nastanka te evolucije. "Crne rupe formirane nakon spajanja manjih crnih rupa obično imaju nisku vrijednost vrtnje, dok one koje nastaju zbog akrecije okolnog plina imaju visoku vrijednost. Brzina kojom se Strijelac A* okreće ukazuje na to da je značajan dio njegove mase nastao akrecijom", objasnio je kozmolog Dejan Stojković sa Sveučilišta u Buffalu, u SAD-u. 

Istraživanje naziva New black hole spin values for Sagittarius A* obtained with the outflow method objavljeno je u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

Pročitajte više