Черные дыры иногда вращаются почти со скоростью света
Наука

Черные дыры иногда вращаются почти со скоростью света

21 января 2025 года, 11:44

Команда астрофизиков, преодолев ряд крупных затруднений, выполнила серию расчетов по вычислению скорости вращения нескольких сверхмассивных черных дыр. В результате чего пришла к несколько неожиданному выводу: гиганты в центрах галактик могут вращаться значительно быстрее, чем считалось ранее; некоторые — почти со скоростью света.

Скорость вращения черной дыры — один из двух ключевых ее параметров, наряду с массой. Но, в отличие от последней, рассчитать ее весьма непросто. В первую очередь необходимо отделить собственное вращение дыры от вращения окружающего ее аккреционного диска (что уже является сложнейшей задачей). Лишь затем по особенностям падения материи на горизонт событий можно постепенно вычислить скорость, с которой он движется.

Эту кропотливую работу и выполнила команда астрофизиков из проекта Sloan Digital Sky Survey. В их выборку вошли сверхмассивные гиганты, расположенные в центрах галактик на расстоянии до семи миллиардов световых лет от Млечного Пути. Разумеется, основным методом стали спектральные измерения — с вычислением едва заметных сдвигов в сторону более коротких электромагнитных волн. И полученные результаты оказались в значительной мере сюрпризом.

Раньше считалось, что сверхмассивные черные дыры в основном набирают массу при слияниях — в момент столкновений галактик. Иногда это так и есть, но такие слияния часто замедляют их вращение. Поэтому ученые ожидали увидеть широкий диапазон скоростей у разных черных дыр. Но, как оказалось, большинство гигантов вращаются очень быстро — слишком быстро, чтобы их рост можно было объяснить одними слияниями. Причем по неизвестной причине они ускоряются по мере удаления от нас в более древние области космоса.

Эти факты привели ученых к предположению, что главным фактором, разгоняющим черную дыру, является ее "питание" — постепенное поглощение материи, каждая порция которой дополнительно подстегивает вращение. Судя по всему, именно такой механизм роста и был основным в ранней Вселенной.

Это означает, что по мере эволюции космоса сверхмассивные черные дыры, до сих пор иногда вращающиеся с релятивистскими скоростями, будут неизбежно замедляться. Хотя не исключено, что астрономы слегка недооценивают возможности монстров в центрах галактик. Команда их коллег, проведя собственное исследование, убедительно доказала, что большинство черных дыр питаются гораздо активнее и чаще, чем казалось ученым. Просто некоторые из них делают это «в тайне».