หลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางกาแล็กซี่ของเราไม่ได้เป็นเพียงแค่การปั่น - มันกำลังทำเช่นนั้นด้วยความเร็วสูงสุดเกือบจะลากสิ่งใด ๆ ที่อยู่ใกล้ ๆ ไปด้วย
นักฟิสิกส์คำนวณความเร็วในการหมุนของทางช้างเผือกหลุมดำสุดพิเศษที่เรียกว่า Sagittarius a* (sgr a*) โดยใช้นาซ่าหอดูดาวเอ็กซ์เรย์จันทราเพื่อดูรังสีเอกซ์และคลื่นวิทยุที่เล็ดลอดออกมาจากการไหลออกของวัสดุ
ความเร็วในการหมุนของกหลุมดำถูกกำหนดให้เป็น "A" และให้ค่าตั้งแต่ 0 ถึง 1 โดย 1 เป็นความเร็วในการหมุนสูงสุดไปยังหลุมดำโดยเฉพาะซึ่งเป็นส่วนสำคัญของความเร็วแสงRuth A. Dalyนักฟิสิกส์ที่ Penn State และเพื่อนร่วมงานพบว่าความเร็วในการหมุนของ Sgr A* อยู่ระหว่าง 0.84 และ 0.96 - ใกล้กับขีด จำกัด บนสุดที่กำหนดโดยความกว้างของหลุมดำ ทีมอธิบายความเร็วในการพุพองของ SGR A*ในการศึกษาที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 21 ตุลาคมในวารสารประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์-
"การค้นพบว่า Sgr A* กำลังหมุนด้วยความเร็วสูงสุดนั้นมีผลกระทบอย่างกว้างขวางสำหรับความเข้าใจของเราหลุมดำการก่อตัวและกระบวนการทางดาราศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับวัตถุจักรวาลที่น่าสนใจเหล่านี้ "Xavier Calmetนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยซัสเซ็กซ์ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยบอกกับ Live Science ในอีเมล
ที่เกี่ยวข้อง:ผลึกที่บิดเบี้ยวใช้ 'pseudogravity' เพื่อโค้งงอแสงเหมือนหลุมดำทำ
หลุมดำเป็นสิ่งที่ลาก
การหมุนของหลุมดำนั้นแตกต่างจากวัตถุจักรวาลอื่น ๆ ในขณะที่ดาวเคราะห์ดวงดาวและดาวเคราะห์น้อยเป็นร่างกายที่เป็นของแข็งที่มีพื้นผิวทางกายภาพหลุมดำเป็นพื้นที่ของอวกาศเวลาที่ล้อมรอบด้วยพื้นผิวที่ไม่ใช่ทางกายภาพด้านนอกที่เรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ซึ่งไม่มีแสงใดที่สามารถหลบหนีได้
“ ในขณะที่การหมุนของดาวเคราะห์หรือดาวถูกควบคุมโดยการกระจายของมวลการหมุนของหลุมดำถูกอธิบายโดยโมเมนตัมเชิงมุมของมัน” Calmet กล่าว "เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงใกล้กับหลุมดำการหมุนทำให้กาลอวกาศกลายเป็นโค้งและบิดสูงซึ่งเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Ergosphere เอฟเฟกต์นี้เป็นเอกลักษณ์ของหลุมดำและไม่ได้เกิดขึ้นกับร่างกายที่เป็นของแข็งเช่นดาวเคราะห์หรือดาวฤกษ์"
นั่นหมายความว่าเมื่อพวกเขาหมุนหลุมดำจะบิดผ้าของเวลาอวกาศอย่างแท้จริงและลากอะไรก็ได้ภายใน Ergosphere ไปตาม
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "การลากเฟรม" หรือ "เอฟเฟกต์ความกระหายเลนส์" หมายความว่าการเข้าใจวิธีการที่พื้นที่รอบ ๆ หลุมดำมีพฤติกรรมนักวิจัยจำเป็นต้องรู้การหมุนของมัน การลากเฟรมนี้ยังก่อให้เกิดเอฟเฟกต์ภาพแปลก ๆ รอบ ๆ หลุมดำ
“ เมื่อแสงเดินทางใกล้กับหลุมดำหมุนการหมุนของกาลอวกาศทำให้เส้นทางของแสงโค้งหรือบิด” Calmet กล่าว "สิ่งนี้ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเลนส์แรงโน้มถ่วงที่วิถีของแสงงอเนื่องจากอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของหลุมดำหมุนเอฟเฟกต์การลากเฟรมสามารถนำไปสู่การก่อตัวของวงแหวนแสงและแม้แต่การสร้างเงาของหลุมดำ
ความเร็วสูงสุดทางทฤษฎีของหลุมดำนั้นถูกกำหนดโดยวิธีที่มันป้อนในสสารและทำให้มันเติบโตอย่างไร
“ เมื่อสสารตกอยู่ในหลุมดำมันจะเพิ่มการหมุนของหลุมดำ แต่มีข้อ จำกัด ว่ามันจะมีโมเมนตัมเชิงมุมเท่าไหร่” Calmet กล่าว "อีกปัจจัยหนึ่งคือมวลของหลุมดำหลุมดำขนาดใหญ่ที่มีแรงโน้มถ่วงสูงกว่าทำให้มันท้าทายมากขึ้นในการเพิ่มการหมุนของพวกเขา
“ นอกจากนี้การทำงานร่วมกันระหว่างหลุมดำและสภาพแวดล้อมเช่นดิสก์การเพิ่มสามารถถ่ายโอนโมเมนตัมเชิงมุมและส่งผลกระทบต่อการหมุนของหลุมดำ” เขากล่าวเสริม
สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ว่าทำไม Sgr A*ซึ่งมีมวลเทียบเท่ากับดวงอาทิตย์ประมาณ 4.5 ล้านดวงมีความเร็วในการหมุนระหว่าง 0.84 และ 0.96 แต่หลุมดำที่ให้อาหารมหาศาลอย่างรวดเร็วที่หัวใจของ Galaxy M87หลุมดำแรกที่เคยถ่ายภาพ- หมุนอยู่ระหว่าง 0.89 ถึง 0.91 แม้จะมีมวล 6.5 พันล้านดวง
