Vores galakses sorte hul roterer med (næsten) maksimal hastighed

Universet er i konstant bevægelse, hvor alt roterer: fra asteroider til planeter og sorte huller. Hvert objekt har sin egen maksimale rotationshastighed, der er bestemt af forskellige faktorer.

En undersøgelse har opdaget, at et supermassivt sort hul i Mælkevejen – galaksen hvor Jorden ligger – roterer næsten med maksimal hastighed. Kort fortalt:

• En undersøgelse opdagede, at et supermassivt sort hul i Mælkevejen roterer med næsten maksimal hastighed.

• Forskningen analyserede det sorte huls rotation gennem radio- og røntgenobservationer.

  Læs også

• Sorte huller har ikke en fysisk overflade, men har en maksimal rotationshastighed bestemt af forvridningen af rumtiden omkring dem.

• Værdien ‘a’ for det sorte hul i Mælkevejen indikerer, at det roterer med en ekstraordinært høj hastighed, næsten den maksimale tilladte ifølge Albert Einsteins generelle relativitetsteori.

Forskningen, offentliggjort i tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, analyserede det sorte hul gennem radio- og røntgenobservationer for at estimere dets rotation. Resultaterne overraskede forskerne, skriver Olhar Digital.

At forstå disse rotationshastigheder er afgørende for at afsløre mysterierne og særegenhederne ved sorte huller og give værdifulde indsigter i naturen af rum og tid omkring dem.

For Jorden bestemmer tyngdekraften den maksimale rotationshastighed. Denne centrifugalkraft kombineret med tyngdekraften resulterer i en vægtforskel mellem ækvator og polerne. For vores planet er denne forskel relativt lille, da den lyder på kun 0,3%.

I tilfælde af andre planeter som Saturn, hvor en dag kun varer ti timer, er vægtforskellen mere betydelig, da den er op til 19%. Forestil dig en planet, der roterer så hurtigt, at vægtforskellen er 100%. På det tidspunkt ville planetens tyngdekraft og centrifugalkraft ved ækvator ophæve hinanden.

Hvis planeten roterede endnu hurtigere, ville den gå i stykker. For sorte huller er situationen dog unik. På grund af deres natur har de ikke en fysisk overflade, men har stadig en maksimal rotationshastighed.

De er defineret af deres enorme tyngdekraft, som forvrænger rum og tid omkring dem. Begivenhedshorisonten markerer grænsen for ingen tilbagevenden for objekter i nærheden, men er ikke en fysisk overflade.

Deres rotation er heller ikke defineret af massefysisk rotation, men af forvridningen af rumtiden omkring dem. Sorte huller roterer uden fysisk rotation af materie, men kun en forvrænget rumtidsstruktur. Dette betyder, at der er en øvre grænse for denne rotation på grund af rumtidens iboende egenskaber.

På grund af rumtidsrammens træk nær det sorte hul er lysets spektrum fra materiale i nærheden forvrængede. Ved at observere lysintensiteten ved forskellige bølgelængder kunne holdet af forskere estimere mængden af rotation.

De opdagede, at værdien ‘a’ for vores sorte hul ligger mellem 0,84 og 0,96, hvilket betyder, at det roterer utroligt hurtigt. Ved den øvre grænse af den estimerede rotation ville det rotere næsten med maksimal hastighed.

Dette er endda højere end rotationsparameteren for det sorte hul i M87, hvor ‘a’ er estimeret mellem 0,89 og 0,91. I Einsteins generelle relativitetsteori måles et sort huls rotation ved en mængde kendt som ‘a’, hvor ‘a’ skal være mellem nul og én. Hvis et sort hul ikke roterer, er ‘a = 0’, og hvis det roterer maksimalt, er ‘a = 1’.