Надмасивна чорна діра M87*, яка здобула популярність у 2019 році, коли вона стала першою порожнечею, яку було зображено та показала нечіткий помаранчевий пончик (а потім ШІ загострив у тонке кільце), тепер підтверджено, що обертається. Про це оновлення було оголошено в середу (27 вересня). Однак, як швидко обертається M87*? Це ще не відомо.
Протягом двох десятиліть мережа радіотелескопів спостерігала за чорною дірою, яка знаходиться в серці галактики Мессьє 87 (M87), приблизно за 55 мільйонів світлових років від Землі в сузір’ї Діви. Ці інструменти були особливо заінтриговані потужним струменем радіації та частинок, що вириваються з полюсів чорної діри, і, згідно з новими результатами, цей релятивістський струмінь, схоже, коливається, як маятник, протягом 11-річного циклу. Вчені кажуть, що це відбувається через гравітаційну взаємодію між чорною дірою, яка обертається, яка, як вважають, приблизно в 6,5 мільярдів разів масивніша за Сонце, і диском матеріалу навколо неї, що є «однозначним доказом» обертання чорної діри.
«Ми в захваті від цього важливого відкриття», — сказав Цуй Ючжу, дослідник лабораторії Чжецзян у Китаї та провідний автор нового дослідження. Щоб пронюхати 11-річний період коливання літака, Ючжу пояснює, що команді довелося накопичувати дані високої роздільної здатності, що відстежують структуру M87 протягом двох десятиліть, і провести ретельний аналіз, щоб отримати ключову інформацію.
Відповідно до нового дослідження, струмінь змінює свій напрямок приблизно на 10 градусів кожні 11 років. Результати також узгоджуються з теоретичним суперкомп’ютерним моделюванням і допоможуть пролити світло на те, як чорні діри утворюються та еволюціонують у жахливих звірів, якими ми бачимо їх у всьому Всесвіті, кажуть вчені.
У 2019 році астрономи помітили хитаючі струмені, що вилітали з чорної діри набагато ближче до нас, приблизно за 8000 світлових років від Землі. Ці струмені коливалися протягом лише кількох хвилин, що на сьогодні є найшвидшим коливанням такого роду, яке спостерігали астрономи.
Для порівняння, останні висновки показують, що струмені чорної діри M87 мають набагато довший часовий проміжок. Однак вони все ще узгоджуються з теоретичними прогнозами, зробленими Ейнштейном у його епохальній теорії загальної теорії відносності.
Згідно з цією теорією, чорна діра, що обертається, настільки масивна, що тягне навколишню тканину простору та часу всередину за допомогою так званого перетягування кадру. Зокрема, ефект виявляється в новому дослідженні команди, оскільки вісь обертання чорної діри не ідеально узгоджується з віссю обертання навколишнього акреційного диска, з якого чорна діра висмоктує зоряний матеріал. Це призводить до того, що струмені чорної діри ледь помітно коливаються, що було зафіксовано в новому дослідженні.
Конкретні процеси, які викликають обертання чорних дір, не дуже добре вивчені. Провідна теорія припускає, що менші чорні діри утворюються, живлячись зірковою речовиною через акреційний диск, що змушує їх швидко обертатися. Вважається, що протягом багатьох років вони стикаються і, зрештою, зливаються, утворюючи надмасивні чорні діри.
Очікується, що ці чорні діри другого покоління обертатимуться повільніше, ніж їхні молодші побратими. Щоб дійсно підтвердити цю гіпотезу, дослідникам необхідно вивчити швидкість обертання чорних дір різного розміру, і останнє дослідження може стати кроком у цьому напрямку. Джерело