Naukowcy zdobyli więcej dowodów na potwierdzenie tezy, że czarne dziury rotują. Obserwując znajdującą się w odległości 26 000 lat świetlnych od Ziemi czarną dziurę XTE J1650-500 doszli do wniosku, że opadanie materii na czarną dziurę wygląda podobnie niezależnie od masy obiektu, a obecność materii szczególnie blisko czarnej dziury można wyjaśnić, zakładając, że czarna dziura rotuje.

Naukowcy od dawna podejrzewali, że czarne dziury rotują, podobnie jak gwiazdy i galaktyki, ale nie mieli wielu przesłanek potwierdzających tę tezę. Czarną dziurę można uważać za punkt o nieskończonej gęstości otoczony przez horyzont zdarzeń, obszar, z którego nawet światło nie może uciec. Rotująca czarna dziura zakrzywia przestrzeń wokół siebie, tworząc jakby wir, w którym rozchodzi się energia czarnej dziury. Pozwala to krążącej wokół niej materii gromadzić się sześć razy bliżej, niż gdyby nie rotowała.

Autorzy pracy obserwowali XTE J1650-500 za pomocą satelity XMM-Newton X-ray, należącego do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Badali spektrum dysku materii krążącej wokół czarnej dziury. Widmo żelaza było przesunięte w stronę niższych częstotliwości w wyniku silnego grawitacyjnego oddziaływania czarnej dziury na pragnące uciec fotony.

Przesunięcie było tak duże, że można było wyciągnąć wniosek, iż materia znajduje się bardzo blisko czarnej dziury, która musi wobec tego rotować. “Fotony uciekające ze studni grawitacyjnej, jaką jest czarna dziura, muszą tracić trochę energii” – mówi Jon Miller z MIT, autor pracy. – “To tak jak przy wchodzeniu po schodach. A kiedy czarna dziura rotuje, to jak wchodzenie w górę po ruchomych schodach jadących w dół“. Co więcej, dobiegające promieniowanie nie było słabe, tylko stosunkowo silne. Również to można wyjaśnić, zakładając rotację czarnej dziury, gdyż powstające wtedy pole magnetyczne może przekazać energię rotacji warstwom materii najbliższym czarnej dziurze.

XTE J1650-500 znajduje się w Galaktyce Drogi Mlecznej i ma masę 10 mas Słońca. Znajdująca się w odległości 100 milionów lat świetlnych w galaktyce MCG-6-30-15 inna czarna dziura, o masie 10 milionów mas Słońca, przebadana w 2001 roku, wykazała wiele wspólnych cech związanych z dyskiem materii krążącej wokół czarnych dziur. Pozwala to przypuszczać, że opisany proces jest czymś bardziej ogólnym i powszechnym we Wszechświecie.

Autor

Anna Marszałek