Въртяща се черна дупка: Сред най-загадъчните и страховити обекти във Вселената

М еждународен изследователски екип, ръководен от китайски учени, разкри повтарящ се цикъл във въртеливото движение на осцилираща струя, излизаща от свръхмасивна черна дупка в сърцето на далечната галактика М87. Така за пръв път бяха предоставени убедителни доказателства чрез пряко наблюдение за въртенето на черна дупка във Вселената, съобщава Синхуа.

To create the visual effects for the wormhole and a rotating, supermassive black hole in Interstellar (2014), the CGI rendering software based on Kip Thorne's equations took 100 hours to complete the processing steps, totaling 800 terabytes of data [more: https://t.co/UeCcGn377x] pic.twitter.com/cKqYUDu6ul

— Massimo (@Rainmaker1973) June 9, 2023

Новото откритие помага да се докаже, че черната дупка в галактиката М87 действително се върти. Резултатите от изследването на въпросната черна дупка бяха публикувани в списание „Нейчър“.

Експертите установиха, че струята, изхвърляна от черната дупка, се колебае нагоре-надолу с амплитуда от около 10 градуса, което предполага повтарящ се 11-годишен цикъл. Изследването се основава на обширни анализи на данни, записани от 2000 до 2022 г. от различни международни мрежи от радиотелескопи, казва Цуй Юйчжу, ръководител на изследването и автор на научната статия.

I just felt the need to marvel momentarily at the equation for a rotating black hole. pic.twitter.com/nxbs621XbP

— Brian Greene (@bgreene) July 25, 2023

Черната дупка на галактиката М87 се намира на около 55 милиона светлинни години от Земята, като масата ѝ е 6,5 милиарда пъти по-голяма от тази на Слънцето. През 2019 г. учените заснеха първото в историята изображение на такава черна дупка, предлагайки първото пряко визуално доказателство за невидимия космически обект и неговата сянка. Оттогава изследователите наблюдават и изучават черната дупка.

Подобна свръхмасивна черна дупка в центъра на активна галактика е сред най-загадъчните и страховити обекти във Вселената. Огромното ѝ гравитационно привличане ѝ позволява да „поглъща“ голямо количество материя чрез акреционния си диск, като същевременно „изплюва“ материя със скорост, близка до тази на светлината, на хиляди светлинни години разстояние.

For the movie Interstellar, a theoretical physicist helped create an accurate computer simulation of a wormhole and a supermassive rotating black hole. The resulting visual effect provided new insights into the phenomena and led to the publication of three scientific papers. pic.twitter.com/6nFzxzoTxn

— sunny (@thePiggsBoson) May 13, 2021

Изследователският екип комбинира данните от наблюденията си и с теоретични симулации с помощта на суперкомпютър. Те доказаха, че оста на въртене на акреционния диск, известен и като пръстен от газ, не съвпада с оста на въртене на черната дупка, което води до въртелива струя - точна както е предсказано от Общата теория на относителността на Айнщайн. Над 20 телескопа в световен мащаб също допринесоха за настоящото изследване през посочения период.

Въртенето на черна дупка представлява фундаментална хипотеза в теориите за тях. Въпреки това досега не е имало доказателства от преки наблюдения. Новото откритие може да осигури ключов елемент за по-нататъшното разгадаване на тайната на черните дупки, казва Лин Вейкан, доцент от Югозападния институт за астрономически изследвания към Университета на Юнан.