Podwójnie rekordowa czarna dziura

Jednym z najciekawszych wyników ogólnej teorii względności (OTW) Einsteina była możliwość istnienia czarnych dziur - obiektów, których grawitacja jest tak duża, że nawet pędzące z prędkością 300 tysięcy km/sek. światło nie jest w stanie się jej przeciwstawić.

W najnowszym numerze czasopisma "Astrophysical Journal" grupa astronomów, kierowana przez Jeffrey'a McClintocka z Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, publikuje wyniki obserwacji mikrokwazara GRS1915+105.

Mikrokwazary to układy podwójne składające się z gwiazdy neutronowej lub czarnej dziury i zwykłej gwiazdy masywniejszej od naszego Słońca. Gęsty składnik rozciąga zwykłą gwiazdę i pożera z niej materię, która przed pochłonięciem tworzy dysk akrecyjny. Dysk ten jest rozgrzany do tak ogromnej temperatury, że większość swojej energii emituje w promieniach rentgena i często wyrzuca wąskie strugi materii, które potrafią podróżować z prędkościami bliskimi prędkości światła.

Wykorzystując satelitę NASA Rossi X-ray Timing Explorer, astonomom udało się zmierzyć prędkość rotacji czarnej dziury we wnętrzu GRS1915+105. Okazało się, że prędkość ta jest przeogromna i czarna dziura dokonuje aż 950 obrotów w ciągu jednej sekundy. To wartość tak duża, że sięga, w zależności od szacunków, od 82 do 100 proc. maksymalnej możliwej wielkości wynikającej z teorii. Dlaczego prędkość rotacji jest tak ważna?

Dlatego, że według OTW czarną dziurę można opisać w zasadzie dzięki dwóm parametrom: masie i właśnie rotacji. Dodatkowo w przypadku rotujących czarnych dziur mamy do czynienia z ciekawymi efektami. Grawitacja takiego obiektu jest tak duża, że podczas ruchu obrotowego niejako "zabiera" ze sobą czasoprzestrzeń, dodatkowo wpływając na jej kształt.

Czarna dziura w GRS1915+105 jest rekordowa nie tylko pod względem tempa rotacji. Ważąc 14 mas Słońca jest najcięższą czarną dziurą znajdującą się w układzie emitującym silne promieniowanie rentgenowskie (PAP).