Astronomi so našli prvi neposreden dokaz, da se črna luknja vrti, kar znova potrjuje Einsteinovo teorijo relativnosti. Do odkritja so prišli s proučevanjem močnih curkov energije, ki jih oddaja črna luknja velikosti Osončja v središču bližnje galaksije Messier 87. Ta črna luknja, imenovana M87, je najbolj raziskana doslej in prva, neposredno posneto leta 2019.
Astrofiziki že dolgo napovedujejo, da se črne luknje vrtijo, vendar je do zdaj zaradi kompleksnosti vizualizacije vesoljskih pošasti težko pridobiti dokaze. Raziskovalci so svoje rezultate objavili 27. septembra v reviji Nature.
"Po uspešnem slikanju črne luknje v tej galaksiji s pomočjo teleskopa Event Horizon (EHT), je vprašanje, ali se ta črna luknja vrti ali ne, postalo velik problem za znanstvenike," je v izjavi dejal Kazuhiro Hada, astronom iz japonskega nacionalnega astronomskega observatorija. "Zdaj se je pričakovanje spremenilo v zaupanje. Ta ogromna črna luknja se res vrti."
Črne luknje imajo tako močan gravitacijski priteg, da nič (niti svetloba) ne more uiti iz njihovih ust, vendar to ne pomeni, da jih ni mogoče videti. To je zato, ker so aktivne črne luknje obdane z akrecijskimi diski – ogromnimi oblaki materiala, iztrganega iz plinskih oblakov in zvezd, ki se zaradi trenja segrejejo do vročih temperatur, ko se spiralno vijejo v ustje črne luknje.
Nekaj tega materiala se izvrže in tvori dva curka vročega materiala, ki približno desetino časa potujeta z 99,9 % svetlobne hitrosti. Kako curki črnih lukenj dobijo ogromno energijo, ki jo potrebujejo za to, ostaja skrivnost, vendar so fiziki uporabili Einsteinovo splošno teorijo relativnosti, da bi nakazali, da bi jo material lahko pridobil iz magnetnih polj vesoljskih pošasti, če se te hitro vrtijo okoli svoje osi.
Črne luknje so verjetno pridobile nekaj vrtenja že od svojih najzgodnejših dni kot zvezde, ki so, ko so se nenadoma zrušile navznoter, postale kot drsalci, ki stegujejo roke, da bi se vrteli hitreje. Sčasoma se je ta rotacija verjetno povečala hitreje zaradi učinka dotoka snovi iz zvezd, ki so jih raztrgale črne luknje, ali zaradi katastrofalnih trkov z drugimi masivnimi objekti.
V iskanju razlage za to izmuzljivo rotacijo so se astronomi obrnili na supermasivno črno luknjo M87, ogromno vrzel v prostoru-času, ki uporablja svojo maso (6,5 milijard-krat večjo od Sončeve), da potegne celotno galaksijo k sebi.
S preučevanjem M87* z globalno mrežo radijskih teleskopov od leta 2000 do 2022 so astronomi ugotovili, da curki črne luknje tikajo naprej in nazaj kot metronom, ki označuje 11-letni cikel. To je pokazalo, da črna luknja precesira ali niha na svoji osi, ko se vrti, kot vrtavka.
"Navdušeni smo nad tem pomembnim odkritjem," je v izjavi dejal vodilni avtor študije Cui Yuzhu, astronom iz laboratorija Zhejiang v Hangzhouju na Kitajskem. "Ker je razdalja med črno luknjo in diskom razmeroma majhna in je precesijsko obdobje približno 11 let, sta kopičenje podatkov visoke ločljivosti, ki sledijo strukturi M87 v dveh desetletjih, in natančna analiza bistvena za dosego tega dosežka."
Poleg še ene potrditve Einsteinove teorije odkritje vrtenja črne luknje odpira vrsto zanimivih vprašanj. Med njimi so tisti, povezani s tem, kateri katastrofalni dogodki bi lahko povzročili hitro vrtenje, pa tudi možnost odkritja fotonskih krogel – šibkega svetlobnega obroča, ki obdaja črno luknjo, kar bi lahko zagotovilo pomembne namige k teoriji kvantne gravitacije.
Preberite tudi: