Wetenschappers zeggen: het zwarte gat in de Melkweg draait op bijna maximale snelheid

Kies een willekeurig object in het universum en het draait waarschijnlijk. Asteroïden rollen van begin tot eind, planeten en manen draaien om hun as, en zelfs zwarte gaten draaien.

Voor alles wat roteert geldt een maximale limiet waartoe het kan roteren. Het zwarte gat in ons sterrenstelsel roteert ongeveer met deze maximale snelheid.

Voor objecten zoals de aarde wordt de maximale rotatiesnelheid bepaald door hun zwaartekracht aan het oppervlak. Het gewicht dat we voelen terwijl we op de aarde staan, is niet alleen te wijten aan de zwaartekracht van de aarde.

De zwaartekracht trekt ons naar het centrum van ons universum, maar de rotatie van de aarde heeft ook de neiging ons van de aarde weg te werpen. Deze ‘middelpuntvliedende’ kracht is erg klein, maar betekent wel dat je gewicht op de evenaar iets minder is dan op de Noord- of Zuidpool.

Op een dag van 24 uur bedraagt ​​het gewichtsverschil tussen de evenaar en de pool slechts 0,3%. Maar de 10-urige dag van Saturnus betekent dat het verschil 19% is. Zozeer zelfs dat Saturnus iets naar buiten buigt op de evenaar.

Stel je nu een planeet voor die zo snel draait dat het verschil 100% is. Op dat punt zullen de zwaartekracht en de middelpuntvliedende kracht van de planeet op de evenaar verdwijnen.

Als de wereld sneller draait, zal deze uiteenvallen. Het zou waarschijnlijk wegvliegen met een lagere spinsnelheid, maar dat is duidelijk de maximale spinsnelheid.

Voor zwarte gaten liggen de zaken een beetje anders. Zwarte gaten zijn geen objecten met een fysiek oppervlak. Het is niet gemaakt van materiaal dat kan wegvliegen. Maar ze hebben nog steeds een maximale omloopsnelheid.

Zwarte gaten worden gekenmerkt door hun enorme zwaartekracht, die de ruimte en de tijd om hen heen vervormt. De waarnemingshorizon van het zwarte gat vertegenwoordigt echter het point of no return voor nabije objecten Het is geen fysiek oppervlak.

De rotatie van het zwarte gat wordt ook niet bepaald door de rotatie van de fysieke massa, maar door het kromtrekken van de ruimtetijd rond het zwarte gat. Wanneer objecten zoals de aarde draaien, verdraaien ze de ruimte om zichzelf heen heel lichtjes. Dit is een effect dat bekend staat als Trek aan het frame.

De rotatie van het zwarte gat wordt bepaald door het effect van de weerstand van het frame. Zwarte gaten roteren zonder de fysieke rotatie van materie. Gewoon een verwrongen ruimte-tijdstructuur. Dit betekent dat er een bovengrens is aan deze rotatie vanwege de inherente eigenschappen van ruimte en tijd.

In Einsteins algemene relativiteitsvergelijkingen wordt de spin van een zwart gat gemeten met een grootheid die bekend staat als a, en die tussen nul en één moet liggen. Als het zwarte gat geen spin heeft, dan is a = 0, en als het een maximale spin heeft, dan is a = 1.

Dit brengt ons bij een nieuwe studie over de rotatie van het superzware zwarte gat in onze Melkweg. Het team keek naar radio- en röntgenwaarnemingen van het zwarte gat om de rotatie ervan te schatten.

Omdat het ruimte-tijdframe dicht bij het zwarte gat wordt getrokken, worden de lichtspectra die afkomstig zijn van materie in de buurt ervan vervormd. Door de intensiteit van het licht op verschillende golflengten te monitoren, kon het team de hoeveelheid rotatie schatten.

Wat ze ontdekten is dat ons zwarte gat een waarde heeft tussen 0,84 en 0,96, wat betekent dat het ongelooflijk snel draait. In het bovenste bereik van de nominale rotatie zal deze ongeveer met de maximale snelheid roteren.

Dit is hoger dan de rotatiecoëfficiënt van het zwarte gat in M87, die naar schatting tussen 0,89 en 0,91 ligt.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd door Het universum vandaag. Lees de Origineel artikel.