Чрез наблюдения на излъчванията на свръхмасивната черна дупка OJ287 в съзвездието Рак, астрофизици за пръв път успяват точно да измерят скоростта на въртенето ѝ. Това измерване ще позволи през следващите 10 години да се провери хипотезата за съществуването на т.нар. “коси” на черните дупки, пишат авторите на изследването в статия за списание Astrophysical Journal Letters.
Черната дупка OJ287 е много необичайна. Намира се в галактика, по посока на съзвездието Рак и се намира на разстояние от 3,6 милиарда светлинни години от нас. Открита е през 70-те години на миналия век. Наблюденията ѝ разкриват много интересен феномен – черната дупка периодично “избухва” и яркостта ѝ се повишава няколко пъти.
Още до края на ХХ век астрономите установяват причината за този феномен. OJ287 не живее сама в центъра на своята галактика, а си има компаньон. “Придружаващата” я черна дупка се сближава до нея на всеки около 12 земни години и преминава през акреционният ѝ диск – “облак” от смлени фрагменти от астероиди, звездна материя и газове, въртящи се около OJ287.
Наблюдавайки за тези “избухвания”, Маури Валтонен от университета Турку (Финландия) и колегите му са успели да изчислят точната маса на черните дупки. OJ287 е с маса 18 милиарда пъти по-голяма от тази на Слънцето, а компаньонът е с маса около 100 милиона пъти масата на нашата звезда. Освен това, учените са установили, че оста на въртене на по-малката черна дупка може да се отклонява в различни страна на фантастичните 38 градуса.
Използвайки тези изчисления, Валтонен и екипът му предвиждат, че следващото избухване на OJ287 трябва да се случи през ноември или началото на декември 2015 година. С нетърпение учените дочакват тази дата, за да наблюдават поредното избухване на OJ287 – както, за да потвърдят правотата на изчисленията си, така и за да се сдобият с допълнително необходимата им информация, която да им позволи да изчислят с каква скорост се върти по-голямата черна дупка.
Предвиденото се оказва правилно – избухването е наблюдавано малко по-рано от очакваното, на 18 ноември, и до първите дни на декември яркостта му достига максимални стойности. По-ранното начало на избухването, обясняват учените, е доказателство, че част от енергията на въртенето на черните дупки е отделена под формата на гравитационни вълни, което косвено потвърждава съществуването им.
Декемврийското избухване е наблюдавано с помощта на няколко оптични телескопа и космическата обсерватория Swift. Екипът на Валтонен, на база получените данни, изчислява скоростта, с която по-голямата черна дупка се върти около оста си. За целта те измерват поляризацията на излъчването, възникващо при прелитането на по-малката “половинка” от тандема през акреционния диск на OJ287.
Наблюденията показват, че OJ287 се върти доста бавно – скоростта ѝ на въртене около оста е 31,3% от максимално допустимата, която се определя от Общата теория на относителността на Айнщайн. Точната величина на този показател ще позволи на учените в близките 10-тина години да проверят теорията, според която “черните дупки нямат коси”.
Доста дълго време учените приемаха, че материята, погълната от черна дупка, не може да напусне пределите ѝ. Една от страните на този феномен учените от 60-те години на ХХ век описват с кратката, но съдържателна фраза: “черната дупка няма коси”, което означава, че всички черни дупки с еднаква маса, заряд (в случая – нулев) и скорост на въртене, ще изглеждат и ще се описват абсолютно еднакво.
Днес това предположение е подложено на критика от страна на редица астрофизици, сред които и известният британски учен Стивън Хокинг – един от първите автори на старата хипотеза. Днес той вече смята, че черните дупки са обвити от своеобразни “меки коси” – сбор от фотони с почти нулева енергия, които непрестанно се образуват на хоризонта на събитията на сингулярността.
Валтонен и колегите му се надяват, че наблюденията на OJ287 по време на следващото избухване, което ще се случи през юли 2019 година, ще помогнат да се измери т.нар. квадрополен момент на масата на по-голямата черна дупка, който трябва да е твърдо обвързан със скоростта ѝ на въртене. Ако тази зависимост бъде потвърдена, то вече със сигурност ще може да се твърди, че черните дупки все пак имат “коси”.
0 коментара:
Публикуване на коментар