우리 은하의 중심에 있는 초대질량 블랙홀은 회전할 뿐만 아니라 거의 전속력으로 회전하면서 근처에 있는 모든 것을 끌어당깁니다.
물리학자들은 물질 유출로 인해 방출되는 X선과 전파를 관찰하기 위해 NASA의 찬드라 X선 관측소를 사용하여 궁수자리 A*(Sgr A*)라고 불리는 은하계 초대질량 블랙홀의 회전 속도를 계산했습니다.
회전 속도 블랙홀 이는 “a”로 정의되며 0에서 1 사이의 값이 지정됩니다. 여기서 1은 주어진 블랙홀의 최대 회전 속도를 나타내며, 이는 빛 속도의 큰 부분입니다. 루스 A. 달리Penn State의 한 물리학자와 그의 동료들은 궁수자리 A*의 회전 속도가 0.84에서 0.96 사이임을 발견했는데, 이는 블랙홀의 너비에 의해 설정된 상한선에 가깝습니다. 팀은 10월 21일 저널에 발표된 연구에서 Sgr A*의 놀라운 속도를 설명했습니다. 왕립천문학회 월간 공지.
“궁수자리 A*가 최대 속도로 회전하고 있다는 발견은 우리의 이해에 광범위한 영향을 미칩니다. 블랙홀 “이 장엄한 우주 물체와 관련된 형성과 천체물리학적 과정.” 자비에르 칼메트이번 연구에 참여하지 않은 서식스 대학의 이론물리학자는 이메일을 통해 라이브 사이언스에 말했다.
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블랙홀은 장애물이다
블랙홀의 회전은 다른 우주 물체의 회전과 다릅니다. 행성, 별, 소행성은 물리적 표면을 가진 고체인 반면, 블랙홀은 실제로 빛이 탈출할 수 없는 사건의 지평선이라고 불리는 비물리적 외부 표면으로 둘러싸인 시공간 영역입니다.
Calmette는 “행성이나 별의 회전은 질량 분포에 의해 결정되는 반면, 블랙홀의 회전은 각운동량으로 설명됩니다.”라고 말했습니다. “블랙홀 근처의 강력한 중력으로 인해 회전으로 인해 시공간이 극도로 휘어지고 뒤틀리게 되어 작용권(ergosphere)이 형성됩니다. 이 효과는 블랙홀에 고유하며 행성과 같은 고체 물체에서는 발생하지 않습니다. 아니면 별.”
이는 블랙홀이 회전할 때 말 그대로 시공간 구조 자체를 뒤틀고 대기 내의 모든 것을 끌어당긴다는 것을 의미합니다.
“프레임 드래그” 또는 “렌즈 및 테링 효과”라고 불리는 이 현상은 블랙홀 주변의 공간이 움직이는 방식을 이해하려면 연구자들이 블랙홀의 회전을 알아야 함을 의미합니다. 프레임을 드래그하면 블랙홀 주변에 이상한 시각적 효과가 발생합니다.
Calmette는 “빛이 회전하는 블랙홀 근처로 이동할 때 시공간 회전으로 인해 빛의 경로가 휘어지거나 비틀리게 됩니다”라고 말했습니다. “이로 인해 회전하는 블랙홀의 중력 영향으로 빛의 경로가 구부러지는 중력 렌즈 현상이 발생합니다. 프레임의 드래그 효과로 인해 빛의 고리가 생성되고 블랙홀의 그림자도 생성될 수 있습니다. 이는 다음과 같은 현상입니다. 블랙홀의 중력이 빛에 미치는 영향.”
블랙홀의 이론적 최대 속도는 블랙홀이 물질을 어떻게 섭취하고 성장하는지에 따라 결정됩니다.
“물질이 블랙홀에 떨어지면 블랙홀의 회전이 증가하지만, 그것이 가질 수 있는 각운동량의 양에는 한계가 있습니다.”라고 Calmette는 말했습니다. “또 다른 요인은 블랙홀의 질량입니다. 블랙홀이 클수록 중력이 높아 회전을 증가시키기가 더 어렵습니다.
“또한 블랙홀과 강착 원반과 같은 주변 환경 사이의 상호 작용은 각운동량을 전달하고 블랙홀의 회전에 영향을 미칠 수 있습니다.”라고 그는 덧붙였습니다.
이는 태양 약 450만 개에 해당하는 질량을 가진 Sgr A*의 회전 속도가 0.84~0.96 사이인 이유를 설명할 수 있지만, 최초의 블랙홀인 은하 M87의 중심에서 빠르게 먹이를 먹고 있는 초거대 블랙홀은 이미지화 된 적이 있습니다 – 그런 것입니다. 태양 65억 개에 해당하는 질량을 갖고 있음에도 불구하고 0.89에서 0.91 사이의 속도로 회전합니다.
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