Astronomii au aflat viteza de roțație a unei găuri negre supermasive

Un eveniment aflat la un miliard de ani-lumină de Pământ a dezvăluit viteza de rotire a unei găuri negre supermasive.

Schimbările în lumina exploziei produse de gaura neagră, în timp ce aceasta se trezea și se hrănea, au fost create de un disc de material care se rotea și se legăna, acel legănat fiind cel care ne-a oferit negre supermasive din centru, conform unei echipe conduse de astrofizicianul Dheeraj Pasham, de la Massachusetts Institute of Technology (MIT; din SUA).

Este pentru prima dată când oamenii de știință au putut calcula viteza de rotire a unei găuri negre supermasive pe baza legănării discului său de acreție, oferindu-ne un nou instrument pentru înțelegerea celor mai ciudate și mai dense obiecte cunoscute din Univers.

Care este viteza de rotire a unei găuri negre supermasive?

Cât de repede se rotea? Cu mai puțin de 25% din viteza luminii. Este destul de lent pentru o gaură neagră. În sine, acesta nu este un număr extraordinar de util, dar implicațiile de a putea găsi această valoare sunt foarte interesante.

„Studiind mai multe sisteme în următorii ani cu această metodă, astronomii pot estima distribuția generală a vitezelor de rotație ale găurilor negre și pot înțelege întrebarea de lungă durată despre cum evoluează acestea în timp”, spune Pasham.

Găurile negre supermasive sunt „leviatanii” care se ascund în inimile galaxiilor. Cu mase de la milioane până la miliarde de ori mai mari decât cea a Soarelui, aceste obiecte masive sunt centrele gravitaționale care ajută la legarea galaxiilor și au un rol semnificativ în evoluția acestora. Găurile negre au, de asemenea, o gamă largă de comportamente, de la liniștite la extrem de active, strălucind în spațiu-timp cu unele dintre cele mai strălucitoare explozii de lumină produse în Univers.

Acea lumină nu este produsă de gaura neagră în sine: densitatea lor este atât de mare încât viteza necesară pentru a scăpa de atracția lor gravitațională este mai mare decât cea a luminii în vid. În schimb, lumina provine din materialul care se rotește în jurul lor în timp ce găurile negre se hrănesc: un tor gros care înconjoară un disc ce ajunge în gaura neagră, precum apa într-o scurgere, explică Science Alert.

În 2020, astronomii au observat ceva intrigant. Într-o galaxie aflată la aproximativ un miliard de ani-lumină distanță, o gaură neagră anterior liniștită a produs brusc o explozie uriașă de lumină, numită AT2020ocn. Datele obținute de la telescoapele care s-au concentrat asupra acelei părți a cerului au relevat că cea mai probabilă cauză a fost un eveniment de perturbare mareică, o denumire destul de cuminte pentru eviscerarea gravitațională violentă a unei stele trecătoare de către o gaură neagră.

Pe măsură ce steaua este sfâșiată, rămășițele sale formează un disc alb fierbinte în jurul găurii negre. Și pentru că steaua poate să se apropie de gaura neagră din orice direcție, acel disc poate fi nealiniat cu rotația găurii negre. Acest lucru poate crea un legănat, sau precesie, pe măsură ce gaura neagră îl trage pentru a-l alinia cu rotația sa, în mod asemănător cu un disc Euler care cade în poziție.

Deoarece legănatul și rotația sunt legate, s-a teoretizat că primul ar putea fi o modalitate de a o măsura pe cea de-a doua