Археология черных дыр: что скрывается в их сверхбыстром вращении

Ученые сделали неожиданное открытие: некоторые сверхмассивные черные дыры вращаются гораздо быстрее, чем это прогнозировалось.

Этот факт стал результатом нового подхода, который исследует "археологию черных дыр", изучая, как их вращение связано с газом и пылью, поглощёнными ими за 7 миллиардов лет космической истории.

Исследование, проведённое в рамках Слоановского цифрового обзора неба (SDSS), показало, что сверхмассивные черные дыры в центрах галактик не могли быть сформированы только в результате слияния галактик, как считалось ранее.

"Неожиданно мы обнаружили, что они вращаются слишком быстро для того, чтобы быть результатом только слияний". — отметил Логан Фрайс из Университета Коннектикута.

Как ученые измеряют вращение черных дыр?

Проблема в том, что вращение черной дыры трудно отличить от вращения газа и пыли, которые её окружают. Эти вещества, образующие аккреционный диск, вращаются вместе с черной дырой.

Однако, чтобы точно измерить вращение самой черной дыры, необходимо заглянуть в её внутреннюю область, где газ приближается к горизонту событий.

"Чёрные дыры не имеют "волос”", — говорит Джон Уилер физик.

"Они определяются только массой и вращением", — объяснил Фрайс.

Однако, несмотря на то что это просто, на практике измерить эти параметры крайне сложно.

Новая модель роста черных дыр

Ранее считалось, что сверхмассивные черные дыры растут исключительно за счёт слияния галактик. Однако результаты исследования показывают, что их ускоренное вращение также может быть связано с поглощением пыли и газа.

Это открытие подкрепляется тем, что черные дыры, расположенные в более удалённых галактиках, вращаются ещё быстрее, чем те, что находятся ближе.

"Мы пытаемся понять, как масса чёрной дыры увеличивалась с течением времени", — говорит Фрайс.

Это своего рода "археология" черных дыр, где вращение раскрывает их "прошлое".

Уточнения

Чёрная дыра́ — область пространства-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не может даже свет. Граница, за которой ни один предмет уже не вернуть называется горизонтом событий.