|
Черная дыра Млечного Пути искажает пространство-время
|
|
|
|
Сверхмассивная черная дыра в центре нашей галактики Млечный Путь вращается так быстро, что меняет пространство-время. Черная дыра, названная Стрелец А*, находится на расстоянии 26 000 световых лет от Земли и увлекает за собой окружающее пространство-время, сдавливая его, как футбольный мяч. Быстрое вращение Стрельца А* важно, поскольку означает, что большая часть его массы была создана в результате аккреции, то есть радиоволн и рентгеновского излучения в материале и газах, окружающих черные дыры, называемых аккреционным диском. Черные дыры с более низким значением вращения обычно образуются в результате слияния черных дыр меньшего размера. Открытие, сделанное с помощью телескопа рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра», может раскрыть формирование и эволюцию галактик, в том числе нашей собственной. Разница в скорости вращения весьма значительна, поскольку более высокая скорость поможет ученым более точно измерить центр галактики Земли.
|
|
|
|
Измеряя свойства галактики, ученые могут узнать о ее истории и структуре, проверить теории или даже сделать вывод о существовании некоторых очень интересных и интригующих объектов, таких как червоточины», - говорит Деян Стойкович, профессор космологии в Университете Буффало, который не участвовал в исследовании, сообщил CNN. Черные дыры расположены в центре почти всех галактик, и Стрелец А* ничем не отличается от них, но скорость вращения делает ее уникальной, вызывая так называемую прецессию Линзе-Тирринга. Прецессия, вызывающая линзу, — это вращение центральной массы, скручивающей окружающее пространство-время и нарушающей орбиты других масс поблизости. «Благодаря этому вращению Стрелец А* радикально изменит форму пространства-времени в окрестностях», — сказала CNN Рут Дейли, ведущий автор исследования и профессор физики в Университете штата Пенсильвания. «Мы привыкли думать и жить в мире, где все пространственные измерения эквивалентны — расстояние до потолка, расстояние до стены и расстояние до пола… они все как бы линейны, это не похоже на одно совершенно раздавленный по сравнению с остальными..»
|
|
|
Она добавила: «Если у вас есть быстро вращающаяся черная дыра, пространство-время вокруг нее несимметрично – вращающаяся черная дыра увлекает за собой все пространство-время. «Оно сжимает пространство-время и похоже на футбольный мяч». Открытие сделали физики во главе с Университетом штата Пенсильвания, которые показали, что сверхмассивная черная дыра, увлекающая за собой пространство-время, построена по схеме, заложенной Альбертом Эйнштейном. Эйнштейн представил теорию, согласно которой для того, чтобы скорость света была постоянной, она должна быть относительной во времени, что физики приписывали вращению черных дыр. Пространство-время было важным развитием теории относительности Эйнштейна, которая объясняет, как скорость влияет на время и пространство. Его теория заключается в том, что пространство и время взаимосвязаны, а это означает, что если объекты движутся в пространстве, время будет ускоряться, если объект движется медленно, или замедляться, если он движется быстро. «Эйнштейн создал прекрасную машину, но он не оставил нам руководства пользователя», — написал астрофизик Пол Саттер на сайте Space.com.
|
|
|
|
«Просто чтобы подчеркнуть суть: общая теория относительности настолько сложна, что, когда кто-то находит решение уравнений, он получает это решение, названное в его честь, и само по себе становится полулегендарным», — добавил он. С тех пор как первая черная дыра была обнаружена в 1964 году, ученые задавались вопросом, как и когда она образовалась, но они смогли зафиксировать появление черной дыры лишь четыре года назад. Фотография черной дыры M87*, опубликованная в апреле, расположена на расстоянии 53 миллионов световых лет от Земли, а ее возраст, как полагают, составляет 13,2 миллиарда лет. А в сентябре ученые опубликовали первое изображение Стрельца А*. Новое исследование сравнило две черные дыры и значения их вращения, обнаружив, что максимальное значение вращения M87* равно 1, а значение вращения Стрельца A* составляет от 0,84 до 0,96, при этом наименьшее значение равно нулю. Исследователи использовали метод оттока, чтобы определить, насколько быстро вращается Стрелец А*, и понять, почему он вращается с большей скоростью. Хотя M87* намного больше, меньший размер Стрельца A* означает, что он может вращаться больше раз, чем M87*, что приводит к деформации пространства-времени.
|
|
|
|
«Стрелец А*» «вращается гораздо быстрее (по сравнению с этим) не потому, что у него более высокий угловой момент вращения, а потому, что ему нужно пройти меньшее расстояние, когда он делает один оборот», — объяснил Дейли. «Исток, связанный с M87*, гораздо более мощный как в абсолютном, так и в относительном выражении по сравнению с потоком, связанным с Стрельцом A*», — говорится в исследовании, добавляя, что сверхмассивная черная дыра совершает большее количество оборотов, чем один оборот M87*. С момента первых результатов ученые работали над раскрытием истории этих загадок и полагают, что Стрелец А* приведет к новым открытиям о том, как и когда они формируются. Дейли сообщил CNN, что изменение пространства-времени не угрожает человечеству, но сказал: «Это замечательный инструмент для понимания роли, которую черные дыры играют в формировании и эволюции галактик».
|
|
|
|
Источник
|
