H1821+643 to supermasywna czarna dziura zasilana przez kwazara, mieszcząca się około 3,4 miliarda lat świetlnych od nas. Astronomowie użyli Obserwatorium Fal Rentgenowskich Chandra, aby zaobserwować, jak szybko się obraca. Szacują, że ta stale zwiększająca swoją masę czarna dziura ma wielkość od trzech do trzydziestu miliardów mas Słońca, co umieszcza ją wśród najmasywniejszych znanych nam czarnych dziur. Dla porównania, czarna dziura w centrum naszej galaktyki ma masę zaledwie czterech milionów Słońc.

Obracająca się wokół własnej osi czarna dziura ciągnie za sobą przestrzeń; umożliwia materii orbitowanie bliżej niej niż taka, która się nie obraca. Dzięki temu naukowcy są w stanie za pomocą fal rentgenowskich zaobserwować, jak szybko dana czarna dziura się obraca. Spektrum H1821+643 oznacza, że obraca się ona zdecydowanie wolniej niż inne, mniej masywne, rotujące z prędkością bliską prędkości światła. Pomiar prędkości H1821+643 był najdokładniejszym w historii dla czarnej dziury o tak wielkiej masie.

Na zdjęciu widoczna jest okolica H1821+643. Na niebiesko zaznaczono fale rentgenowskie, na czerwono fale radiowe, a białe i żółte części zostały zaobserwowane w świetle widzialnym. Czarna dziura widoczna jest w jako jasna, biała plama na środku, otoczona falami radiowymi i rentgenowskimi.

Dlaczego ta supermasywna czarna dziura obraca się dwa razy wolniej niż jej mniejsze kuzynki? Odpowiedź może nam przynieść analiza cyklu życia czarnej dziury. Bardzo wolna prędkość obrotu wokół własnej osi może oznaczać, że czarne dziury takie jak H1821+643 zwiększają swoją masę głównie poprzez złączenie się z inną czarną dziurą lub przez gaz wchłaniany z losowych kierunków podczas powstawania.

Powstające w ten sposób czarne dziury mają dużą szansę na zmienienie swojego obrotu, na przykład zmniejszenie jego prędkości albo zmianę kierunku rotacji. Naukowcy przypuszczają więc, że największe zaobserwowane czarne dziury powinny mieć wolniejsze tempo obrotu niż ich mniejsze kuzynki.

Jeśli chodzi o te mniejsze czarne dziury, większość ich masy pochodzi z orbitującego je dysku gazowego. Dyski te są bardzo stabilne, więc materia trafia do czarnej dziury zawsze z takiego kierunku, który zwiększy jej prędkość obrotu, aż do kosmicznego ograniczenia prędkości — prędkości światła.

Autor

Małgorzata Jędruszek