Наблюдается самая большая скорость вращения чёрных дыр за всю историю

An artist's impression of the jets emerging from a supermassive black hole at the centre of the galaxy PKS 0521-36. Credit: Dana Berry / STScI

Существуют веские доказательства, что в центре каждой галактики находится чёрная дыра. Такие чёрные дыры имеют массу от миллиона до миллиарда солнечных масс, поэтому их называют сверхмассивными. Их нельзя увидеть, но вещество перед окончательным исчезновением, вращаясь вокруг чёрной дыры, формирует так называемый аккреционный диск. Это вещество может стать очень горячим и излучать радиацию, включая рентгеновские лучи, которые можно обнаружить с помощью телескопов, находящихся в космосе, в то время как сопутствующее излучение в радиодиапазоне можно обнаружить телескопами на Земле.

Наравне с радиацией чёрным дырам с их аккреционными дисками сопутствуют релятивистские струи, направленные в противоположные стороны. Для появления этих релятивистских струй существует много причин, но самым существенным считается вращение сверхмассивной чёрной дыры. Тем не менее, существуют несочетающиеся друг с другом предположения о том, как развивается вращение чёрной дыры. До сегодняшнего момента этот процесс не был до конца понят.

Подпись к видео: Видео художника: квазар с релятивистскими лучами появляется из сверхмассивной чёрной дыры.

Д-р Мартинес-Сансингри и проф. Роулингс с помощью различных методов сравнили теоретические модели вращения чёрных дыр с данными, полученными в оптическом, радио- и рентгеновском диапазоне. Они обнаружили, что теории могут очень хорошо объяснить сверхмассивные чёрные дыры с релятивистскими лучами.

Благодаря полученным из радиодиапазона данным астрономы смогли создать модель чёрной дыры, выяснив происхождение энергии лучей. Оценивая, как они поглощают вещество (процесс аккреции), учёные потом смогли предположить, как быстро вращаются эти объекты.

Результаты исследования также снабдили информацией о том, как развиваются вращения сверхмассивных чёрных дыр. В прошлом, когда Вселенная была вполовину своего нынешнего размера, фактически все сверхмассивные чёрные дыры вращались с очень маленькой скоростью, а сегодня многие их них вращаются с очень большой скоростью. И вот получается, что, в среднем, сверхмассивные чёрные дыры вращаются сегодня с большей скоростью, чем когда бы то ни было.

Впервые было обнаружено, что эволюция вращения сверхмассивной чёрной дыры сдерживалась, а это предполагает, что те сверхмассивные чёрные дыры, что растут благодаря поглощению вещества, будут еле вращаться, а те, что соединяются с другими, будут увеличивать свою скорость вращения.

Комментируя новые результаты, д-р Мартинес-Сансигри сказал: «Вращение чёрных дыр может многое рассказать о том, как они сформировались. По нашим результатам получается, что в недавнее время большая часть самых массивных чёрных дыр каким-то образом ускорилась. Вероятно, это произошло потому, что они слились с другими чёрными дырами схожей массы, что, несомненно, является ярким событием. А результатом этого слияния стала чёрная дыра с большей скоростью вращения».

Видео

Проф. Роулингс добавил: «В конце этого десятилетия мы планируем проверить нашу идею о том, что сверхмассивные чёрные дыры начали своё вращение относительно недавно. Слияние чёрных дыр вызывает предсказуемые искажения в пространстве и времени, так называемые гравитационные волны. С таким количеством столкновений ожидается фон космического излучения от гравитационных волн, а это изменит частоту радиоволн, которые мы получаем от остатков массивных звёзд, известных под названием пульсаров.

Если наши утверждения верны, это изменение частоты может быть установлено Square Kilometre Array, огромной радио обсерваторией, которая должна начать свою работу в 2019 году».

С результатами работы этих астрономов вы можете ознакомиться здесь (англ.)

http://www.physorg.com/news/2011-05-black-holes-faster.html