Astronomi ir atraduši pirmos tiešus pierādījumus, ka melnais caurums griežas, vēlreiz apstiprinot Einšteina relativitātes teoriju. Atklājums tika veikts, pētot spēcīgās enerģijas strūklas, ko izstaro Saules sistēmas izmēra melnais caurums tuvējās galaktikas Mesjē 87 centrā. Šis melnais caurums ar nosaukumu M87 ir līdz šim visvairāk pētītais un pirmais tieši attēlots 2019. gadā.
Astrofiziķi jau sen ir paredzējuši, ka melnie caurumi rotē, taču līdz šim kosmosa monstru vizualizācijas sarežģītība ir apgrūtinājusi pierādījumu iegūšanu. Pētnieki savus rezultātus publicēja 27. septembrī žurnālā Nature.
"Pēc veiksmīgas melnā cauruma attēlveidošanas šajā galaktikā, izmantojot teleskopu Event Horizon (EHT), jautājums par to, vai šis melnais caurums rotē vai nē, ir kļuvis par lielu zinātnieku problēmu," teikts Japānas Nacionālās astronomijas observatorijas astronoma Kazuhiro Hada paziņojumā. “Tagad cerības ir pārvērtušās pārliecībā. Šis milzu melnais caurums patiešām griežas."
Melnajiem caurumiem ir tik spēcīgs gravitācijas spēks, ka nekas (pat ne gaisma) nevar izkļūt no to mutes, taču tas nenozīmē, ka tos nevar redzēt. Tas ir tāpēc, ka aktīvos melnos caurumus ieskauj akrecijas diski — milzīgi materiāla slāņi, kas izplēsti no gāzu mākoņiem un zvaigznēm, kas berzes rezultātā tiek uzkarsēti līdz karstai temperatūrai, spirāli ieplūstot melnā cauruma mutē.
Daļa no šī materiāla tiek izmesti, veidojot divas karsta materiāla strūklas, kas aptuveni desmito daļu laika pārvietojas ar 99,9% gaismas ātruma. Tas, kā melnā cauruma strūklas iegūst milzīgo enerģiju, kas tām nepieciešama, lai to paveiktu, joprojām ir noslēpums, taču fiziķi izmantoja Einšteina vispārējo relativitātes teoriju, lai norādītu, ka materiāls to varētu iegūt no kosmosa monstru magnētiskajiem laukiem, ja tie ātri griežas ap savām asīm.
Visticamāk, ka melnie caurumi daļu savu griezienu ieguva jau no pirmajām dienām kā zvaigznes, kuras, pēkšņi sabrukušas uz iekšu, kļuva kā slidotāji, kas izstiepa rokas, lai grieztos ātrāk. Laika gaitā šī rotācija, iespējams, pieauga ātrāk, pateicoties matērijas pieplūdumam no melno caurumu plosītām zvaigznēm vai katastrofālām sadursmēm ar citiem masīviem objektiem.
Meklējot izskaidrojumu šai nenotveramajai rotācijai, astronomi pievērsās supermasīvajam melnajam caurumam M87, kas ir milzīga plaisa laiktelpā, kas izmanto savu masu (6,5 miljardus reižu vairāk nekā Saule), lai vilktu pret sevi veselu galaktiku.
Pētot M87* ar globālo radioteleskopu tīklu no 2000. līdz 2022. gadam, astronomi atklāja, ka melnā cauruma strūklas tikšķēja uz priekšu un atpakaļ kā metronoms, kas iezīmē 11 gadu ciklu. Tas parādīja, ka melnais caurums griežas vai šūpo pa savu asi, kad tas griežas, piemēram, griežamā virsma.
"Mēs esam sajūsmā par šo svarīgo atklājumu," teikts pētījuma vadošā autora Cui Yuzhu, astronoms Džedzjanas laboratorijā Hangdžou, Ķīnā, paziņojumā. "Tā kā attālums starp melno caurumu un disku ir salīdzinoši mazs un precesijas periods ir aptuveni 11 gadi, augstas izšķirtspējas datu uzkrāšana, kas izseko M87 struktūru divu gadu desmitu laikā, un rūpīga analīze ir būtiska, lai iegūtu šo sasniegumu."
Papildus vēl vienam Einšteina teorijas apstiprinājumam melnā cauruma griešanās atklāšana rada vairākus interesantus jautājumus. Starp tiem ir tie, kas saistīti ar to, kādi katastrofālie notikumi varēja izraisīt straujo rotāciju, kā arī iespēja atklāt fotonu sfēras - vāju gaismas gredzenu, kas ieskauj melno caurumu, kas varētu sniegt svarīgas norādes uz kvantu gravitācijas teoriju.
Lasi arī: