Astronomii au găsit primele dovezi directe că o gaură neagră se rotește, confirmând încă o dată teoria relativității a lui Einstein. Descoperirea a fost făcută prin studierea jeturilor puternice de energie emise de o gaură neagră de dimensiunea Sistemului Solar din centrul galaxiei din apropiere Messier 87. Această gaură neagră, numită M87, este cea mai studiată până în prezent și prima care a fost fotografiat direct în 2019.
Astrofizicienii au prezis de mult timp că găurile negre se rotesc, dar până acum complexitatea vizualizării monștrilor spațiali a făcut dificilă obținerea de dovezi. Cercetătorii și-au publicat rezultatele pe 27 septembrie în revista Nature.
„După ce am imaginat cu succes o gaură neagră din această galaxie folosind telescopul Event Horizon (EHT), întrebarea dacă această gaură neagră se rotește sau nu a devenit o problemă majoră pentru oamenii de știință”, a declarat Kazuhiro Hada, astronom la Observatorul Național Astronomic al Japoniei, într-un comunicat. „Acum așteptările s-au transformat în încredere. Această gaură neagră uriașă se învârte cu adevărat.”
Găurile negre au o atracție gravitațională atât de puternică încât nimic (nici măcar lumina) nu poate scăpa din gura lor, dar asta nu înseamnă că nu pot fi văzute. Acest lucru se datorează faptului că găurile negre active sunt înconjurate de discuri de acreție -- pene uriașe de material smulse din norii de gaz și stele care sunt încălzite la temperaturi încinse prin frecare în timp ce spiralează în gura găurii negre.
O parte din acest material este ejectat, formând două jeturi de material fierbinte care călătoresc cu 99,9% cu viteza luminii aproximativ o zecime din timp. Modul în care jeturile cu găuri negre obțin energia masivă de care au nevoie pentru a face acest lucru rămâne un mister, dar fizicienii au folosit teoria generală a relativității a lui Einstein pentru a sugera că materialul ar putea să o obțină din câmpurile magnetice ale monștrilor spațiali dacă se rotesc rapid în jurul axelor lor.
Găurile negre probabil că și-au dobândit o parte din învârtirea din primele zile, ca stele care, când s-au prăbușit brusc în interior, au devenit ca patinatorii care își întind brațele pentru a se învârti mai repede. De-a lungul timpului, probabil că această rotație a crescut mai rapid datorită efectului afluxului de materie din stele sfâșiate de găurile negre sau din cauza coliziunilor catastrofale cu alte obiecte masive.
În căutarea unei explicații pentru această rotație evazivă, astronomii au apelat la gaura neagră supermasivă M87, un decalaj uriaș în spațiu-timp care își folosește masa (de 6,5 miliarde de ori mai mare decât cea a Soarelui) pentru a trage o întreagă galaxie spre sine.
Studiind M87* cu o rețea globală de radiotelescoape din 2000 până în 2022, astronomii au descoperit că jeturile găurii negre au bifat înainte și înapoi ca un metronom care marchează un ciclu de 11 ani. Acest lucru a arătat că gaura neagră precedă, sau se clătină, pe axa sa în timp ce se învârte, ca o blat care se învârte.
„Suntem încântați de această descoperire importantă”, a declarat autorul principal al studiului Cui Yuzhu, astronom la Laboratorul Zhejiang din Hangzhou, China, într-un comunicat. „Deoarece separația dintre gaura neagră și disc este relativ mică, iar perioada de precesiune este de aproximativ 11 ani, acumularea de date de înaltă rezoluție care urmărește structura M87 pe parcursul a două decenii și analiza atentă sunt esențiale pentru a obține această realizare”.
Pe lângă o altă confirmare a teoriei lui Einstein, descoperirea rotației unei găuri negre ridică o serie de întrebări interesante. Printre acestea se numără cele legate de evenimentele catastrofale care ar fi putut provoca rotația rapidă, precum și posibilitatea de a descoperi sfere de fotoni - un inel slab de lumină care înconjoară o gaură neagră care ar putea oferi indicii importante pentru teoria gravitației cuantice.
Citeste si: