سیاهچاله کهکشان راه شیری، با بیشترین سرعت ممکن در حال چرخش است! - راوه بلاگ

به گزارش خبرگزاری خبرنگاران ، هر جسمی در کیهان را که در نظر بگیرید، احتمالاً در حال چرخش است. سیارک ها از سرانجام غلت می زنند، سیارات و قمرها روی محورهای خود می چرخند و حتی سیاهچاله ها در حال چرخش هستند؛ برای هر چیزی که می چرخد، حداکثر سرعتی وجود دارد و سیاهچاله کهکشان ما نیز تقریباً با حداکثر سرعت در حال چرخش است.

برای اجرامی مانند زمین، حداکثر سرعت چرخش با گرانش سطح آن تعریف می گردد. وزنی که هنگام ایستادن روی زمین احساس می کنیم فقط به علت کشش گرانشی زمین نیست. گرانش ما را به سمت مرکز دنیا می کشاند، اما چرخش زمین تمایل دارد ما را به سمت بیرون از زمین دور کند. این نیروی گریز از مرکز ناچیز است، اما به این معنی است که وزن شما در استوا کمی کمتر از همان وزن در قطب شمال یا جنوب است.

با 24 ساعت شبانه روز ما، تفاوت وزن بین استوا و قطب فقط 0.3٪ است. اما 10 ساعت روز زحل به این معنی است که این تفاوت 19٪ است، آنقدر که زحل در خط استوای خود کمی به سمت بیرون خم می گردد. حالا تصور کنید سیاره ای به قدری سریع بچرخد که این اختلاف 100 درصد باشد. در آن نقطه، کشش گرانشی سیاره و نیروی گریز از مرکز در خط استوا خنثی می گردد. اگر قرار بود دنیا سریعتر بچرخد، از هم می پاشید و احتمالاً اگر کندتر می چرخید از هم جدا می شد، اما این سرعت فعلی، به وضوح حداکثر سرعت چرخش است.

برای سیاهچاله ها اما، اوضاع کمی فرق دارد. سیاهچاله ها اجسامی با سطح فیزیکی نیستند. آنها از موادی ساخته نشده اند که از هم جدا شوند. اما آنها نیز همچنان دارای حداکثر سرعت چرخش هستند. سیاهچاله ها با گرانش فوق العاده شان تعریف می شوند که این ویژگی فضا و زمان اطرافشان را مخدوش می نماید. افق رویداد سیاهچاله، نقطه بدون بازگشت را برای اجرام مجاور معین می نماید، اما این نقطه یک سطح فیزیکی نیست.

چرخش یک سیاهچاله نیز با چرخش جرم فیزیکی تعریف نمی گردد، بلکه با چرخش فضا-زمان به دور سیاهچاله معین می گردد. هنگامی که اجسامی مانند زمین می چرخند، فضای اطراف خود را به مقدار بسیار کمی می پیچند، این اثری است که به عنوان کشش چارچوب یا Frame Dragging شناخته می گردد.

چرخش یک سیاهچاله با این اثر کشش چارچوب تعریف می گردد. سیاهچاله ها بدون چرخش فیزیکی ماده می چرخند که فقط یک ساختار فضا-زمان پیچیده است. این بدان معناست که به علت 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 مقدار گیری می گردد که a باید بین صفر و یک باشد. اگر سیاهچاله بدون چرخش باشد، a = 0، و اگر در حداکثر چرخش خود باشد، a = 1 می گردد.

تیم محقق با نگاهی که به مشاهدات رادیویی و اشعه ایکس سیاهچاله داشت تا چرخش آن را تخمین بزند توانست به مطالعات نوی در خصوص چرخش سیاهچاله کلان جرم در کهکشان ما، دست یابد. به علت کشش چارچوب فضا-زمان در نزدیکی سیاهچاله، طیف نور از مواد نزدیک به آن مخدوش می گردد. با مشاهده شدت نور در طول موج های مختلف، این تیم توانست مقدار چرخش را تخمین بزند.

• آنچه تا امروز دیده نشده بود / شاهکار نو جیمز وب در مشتری/ عکس

• یک عکس فضایی تاریخی/ انفجاری بزرگ که دنیا را بهت زده کرد

چیزی که آنها دریافتند این بود که مقدارa در سیاهچاله ما بین 0.84 و 0.96 است، در واقع در محدوده بالایی چرخش تخمین زده شده، تقریباً با حداکثر سرعت در حال چرخش است و به این معنی است که به طرز باورنکردنی سریع می چرخد. این سرعت حتی بالاتر از پارامتر چرخش سیاهچاله در M87 است، جایی که a بین 0.89 و 0.91 تخمین زده می گردد.

منبع: sciencealert

323