Zoberte akýkoľvek predmet vo vesmíre a pravdepodobne sa točí. Asteroidy padajú na vrchol, planéty a mesiace sa otáčajú okolo svojich osí a dokonca sa točia aj čierne diery.
A všetko, čo sa otáča, má maximálnu rýchlosť, akou sa môže otáčať. Čierna diera rotuje približne rovnakou maximálnou rýchlosťou ako v našej galaxii.
Pre objekty ako Zem je maximálna rýchlosť rotácie definovaná jej povrchovou gravitáciou. Hmotnosť, ktorú cítime, keď stojíme na Zemi, nie je spôsobená len zemskou gravitáciou.
Gravitácia nás ťahá do stredu nášho sveta, ale rotácia Zeme nás tiež tlačí von zo Zeme. Táto „odstredivá“ sila je malá, no znamená to, že vaša váha na rovníku je len o niečo menšia ako na severnom alebo južnom póle.
Pri našom 24-hodinovom dni je rozdiel v hmotnosti medzi rovníkom a pólom len 0,3 %. Ale Saturnov 10-hodinový deň znamená rozdiel 19%. Až tak, že Saturn sa na svojom rovníku mierne nakláňa smerom von.
Teraz si predstavte, že planéta rotuje tak rýchlo, že rozdiel bol 100%. V tomto bode sa gravitačná sila planéty a jej odstredivá sila na rovníku vyrušia.
Keby sa svet točil rýchlejšie, rozpadol by sa. Pravdepodobne bude lietať ešte pomalšou rýchlosťou rotácie, ale toto je zrejme maximálna rýchlosť rotácie.
V prípade čiernych dier je to trochu inak. Čierne diery nie sú objekty s fyzickým povrchom. Nie sú vyrobené z materiálov, ktoré sa môžu rozletieť. Ale stále majú maximálnu rýchlosť rotácie.
Čierne diery sú definované svojou obrovskou gravitáciou, ktorá skresľuje priestor a čas okolo nich. Horizont udalostí čiernej diery označuje bod, z ktorého niet návratu pre blízke objekty, ale Toto nie je fyzický povrch.
Rotácia čiernej diery tiež nie je definovaná rotáciou fyzickej hmoty, ale rotáciou časopriestoru okolo čiernej diery. Keď sa objekty ako Zem otáčajú, priestor okolo seba mierne ohýbajú. Toto je známe ako efekt Nakreslite rám.
Otáčanie čiernej diery je definované týmto efektom ťahania snímok. Čierne diery rotujú bez fyzickej rotácie hmoty, Len pokrútená časopriestorová štruktúra. To znamená, že táto rotácia má hornú hranicu kvôli inherentným vlastnostiam priestoru a času.
V Einsteinových rovniciach všeobecnej relativity sa rotácia čiernej diery meria veličinou nazývanou a, pričom a musí byť medzi nulou a jednotkou. Ak čierna diera nemá rotáciu, a = 0 a ak je pri maximálnej rotácii, a = 1.
To nás vedie k novej štúdii o rotácii supermasívnych čiernych dier v našej galaxii. Tím skúmal rádiové a röntgenové pozorovania čiernej diery, aby odhadol jej rotáciu.
V dôsledku posúvania časopriestoru v blízkosti čiernej diery sú spektrá svetla z materiálu v jej blízkosti skreslené. Pohľadom na intenzitu svetla pri rôznych vlnových dĺžkach bol tím schopný odhadnúť množstvo rotácie.
Zistili, že naša čierna diera má hodnotu medzi 0,84 a 0,96, čo znamená, že sa točí neuveriteľne rýchlo. Pri hornej hranici projektovanej rotácie by sa otáčal približne svojou maximálnou rýchlosťou.
To je ešte vyššie ako spinový parameter čiernej diery v M87, kde sa odhaduje, že je medzi 0,89 a 0,91.
Tento článok pôvodne publikoval Vesmír dnes, čítať pôvodný článok,
