سیاهچاله راه شیری با سریع ترین سرعت ممکن در حال چرخش است!

به گزارش خبرگزاری خبرآنلاین، هر جسمی در کیهان که در نظر بگیریم احتمالاً در حال چرخش است. سیارک ها از انتها می چرخند، سیارات و قمرها روی محورهای خود می چرخند و حتی سیاهچاله ها نیز می چرخند. برای هر چیزی که می چرخد، حداکثر سرعت وجود دارد، و سیاهچاله در کهکشان ما نیز با سرعت نزدیک به حداکثر می چرخد.

برای اجسامی مانند زمین، حداکثر سرعت چرخش با گرانش سطح آن تعریف می شود. وزنی که وقتی روی زمین احساس می کنیم تنها به دلیل کشش گرانشی زمین نیست. گرانش ما را به سمت مرکز کیهان می کشد، اما چرخش زمین تمایل دارد ما را به بیرون بکشد. این نیروی “گریز از مرکز” ناچیز است، اما به این معنی است که وزن شما در استوا کمی کمتر از قطب شمال یا جنوب است.

با 24 ساعت شبانه روز ما، تفاوت وزن بین استوا و قطب تنها 0.3٪ است. اما 10 ساعت روز زحل به این معنی است که این تفاوت 19 درصد است، به طوری که زحل در استوای خود کمی به سمت خارج متمایل می شود. حالا سیاره ای را تصور کنید که آنقدر سریع بچرخد که این اختلاف 100 درصد باشد. در آن نقطه، کشش گرانشی سیاره و نیروی گریز از مرکز در استوا خنثی می شود. اگر کیهان سریع‌تر بچرخد، می‌شکند، و احتمالاً اگر کندتر بچرخد، می‌چرخد، اما این سرعت فعلی به وضوح حداکثر سرعت چرخش است.

اما در مورد سیاهچاله ها وضعیت کمی متفاوت است. سیاهچاله ها اجسامی با سطح فیزیکی نیستند. آنها از موادی ساخته نشده اند که بتوان آنها را جدا کرد. اما حداکثر سرعت چرخش را نیز دارند. سیاهچاله ها با گرانش شدیدشان تعریف می شوند که فضا و زمان اطرافشان را مخدوش می کند. افق رویداد یک سیاهچاله نقطه بدون بازگشت را برای اجرام نزدیک مشخص می کند، اما این نقطه یک سطح فیزیکی نیست.

چرخش یک سیاهچاله با چرخش جرم فیزیکی تعریف نمی شود، بلکه با چرخش فضا-زمان به دور سیاهچاله تعریف می شود. هنگامی که اجسامی مانند زمین می‌چرخند، فضای اطراف خود را بسیار کمی می‌پیچانند، اثری که به نام «کشش قاب» شناخته می‌شود.

چرخش یک سیاهچاله با این اثر “کشش قاب” تعریف می شود. سیاهچاله ها بدون چرخش فیزیکی ماده می چرخند که صرفاً یک ساختار پیچیده فضا-زمان است. این بدان معناست که به دلیل ویژگی های ذاتی فضا و زمان، حد بالایی برای این چرخش وجود دارد.

در معادلات نسبیت عام انیشتین، چرخش یک سیاهچاله با کمیتی به نام a اندازه گیری می شود که a باید بین صفر و یک باشد. اگر سیاهچاله اسپین نداشته باشد a = 0 و اگر در حداکثر اسپین خود باشد a = 1.

با مشاهده مشاهدات رادیویی و اشعه ایکس از سیاهچاله برای تخمین چرخش آن، تیم تحقیقاتی توانستند مطالعات جدیدی را در مورد چرخش “سیاهچاله فوق العاده” در کهکشان ما انجام دهند. به دلیل “کشش قاب فضا-زمان” در نزدیکی سیاهچاله، طیف نور ماده مجاور مخدوش می شود. با مشاهده شدت نور در طول موج های مختلف، تیم توانست میزان چرخش را تخمین بزند.

بیشتر بخوانید:

چیزی که آنها دریافتند این بود که مقدار a در سیاهچاله ما بین 0.84 و 0.96 است، در واقع در محدوده بالای چرخش تخمینی، تقریباً با حداکثر سرعت می چرخد، به این معنی که با سرعت فوق العاده ای در حال چرخش است. این سرعت حتی بیشتر از پارامتر چرخش سیاهچاله در M87 است که بین 0.89 تا 0.91 تخمین زده می شود.

آبنما: هشدار علمی

323