Η ταχύτητα της ιδιο-περιστροφής της πλησιάζει την μέγιστή δυνατή τιμή

Είναι δύσκολο να βρούμε ένα αντικείμενο στο σύμπαν που να μην περιστρέφεται. Γαλαξίες, άστρα, πλανήτες, δορυφόροι, αστεροειδείς περιστρέφονται γύρω από τους άξονές τους. Ακόμη και οι μαύρες τρύπες περιστρέφονται. Και για οτιδήποτε περιστρέφεται, υπάρχει ένας μέγιστος ρυθμός με τον οποίο μπορεί να περιστραφεί. Η μαύρη τρύπα στον γαλαξία μας περιστρέφεται σχεδόν με αυτόν τον μέγιστο ρυθμό.

Για αντικείμενα όπως η Γη, ο μέγιστος ρυθμός περιστροφής καθορίζεται από την ένταση του βαρυτικού πεδίου στην επιφάνειά της. Το «βάρος» που νιώθουμε ενώ στεκόμαστε στη Γη δεν οφείλεται μόνο στη βαρυτική έλξη της Γης. Η βαρύτητα μας έλκει προς το κέντρο του πλανήτη μας, αλλά η περιστροφή της Γης τείνει επίσης να μας απομακρύνει έξω από τη Γη. Αυτή η «φυγόκεντρη» δύναμη είναι μικρή, αλλά εξαιτίας της το βάρος μας στον ισημερινό είναι λίγο μικρότερο από ό,τι στον βόρειο ή τον νότιο πόλο.

Με μία πλήρη περιστροφή ανά 24 ώρες, η διαφορά βάρους ενός σώματος στον ισημερινό, σε σχέση με το βάρος που βρίσκουμε στους πόλους είναι μόλις 0,3%. Αλλά όταν η ταχύτητα περιστροφής είναι μεγαλύτερη, π.χ. στον Κρόνο όπου πραγματοποιείται μία πλήρης περιστροφή ανά 10 ώρες η διαφορά αυξάνεται στο 19%. Γι αυτό ο Κρόνος είναι λίγο πεπλατυσμένος στον ισημερινό του. Τώρα φανταστείτε έναν πλανήτη να περιστρέφεται τόσο γρήγορα που η διαφορά να γίνει 100%. Σ’ αυτή την περίπτωση η φυγόκεντρος δύναμη στον ισημερινό εξουδετερώνει την βαρυτική έλξη του πλανήτη. Κι αν η περιστροφή ήταν γρηγορότερη, ο πλανήτης θα διαλυόταν. Πιθανότατα η διάλυση να γινόταν και με πιο αργό ρυθμό περιστροφής, αλλά αυτός είναι σαφώς ο μέγιστος δυνατός ρυθμός περιστροφής.

Για τις μαύρες τρύπες τα πράγματα είναι κάπως διαφορετικά. Οι μαύρες τρύπες δεν είναι αντικείμενα με φυσική επιφάνεια. Δεν είναι κατασκευασμένα από υλικό που θα μπορούσε να διασπαστεί. Αλλά εξακολουθούν να έχουν έναν μέγιστο ρυθμό περιστροφής. Οι μαύρες τρύπες παραμορφώνουν τον χώρο και τον χρόνο στο περιβάλλον τους. Ο ορίζοντας γεγονότων της μαύρης τρύπας σηματοδοτεί το σημείο μη επιστροφής για κάποιο αντικείμενο που βρίσκεται στην γειτονιά της, αλλά δεν είναι μια φυσική επιφάνεια.

Η περιστροφή μιας μαύρης τρύπας δεν ορίζεται από την ιδιοπεριστροφή της φυσικής μάζας, αλλά μάλλον από τη συστροφή του χωροχρόνου γύρω της. Όταν αντικείμενα όπως η Γη περιστρέφονται, παρασύρουν ελάχιστα και το χώρο γύρω τους. Το φαινόμενο αναφέρεται συνήθως «παράσυρση πλαισίου αναφοράς». Η περιστροφή μιας μαύρης τρύπας καθορίζεται από μια τέτοια συστροφική διαστρέβλωση του χωροχρόνου γύρω της. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει ένα ανώτερο όριο σε αυτη την συστροφή λόγω των εγγενών ιδιοτήτων του χώρου και του χρόνου. Στις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, το σπιν μιας μαύρης τρύπας μετριέται με μια ποσότητα γνωστή ως παράμετρος σπιν , όπου το παίρνει τιμές από 0 έως 1. Αν μια μαύρη τρύπα δεν έχει σπιν, τότε , κι αν έχει τον μέγιστο ρυθμό περιστροφής της, τότε .

Οι ερευνητές Daly, Ruth A., et al, σε μια πρόσφατη δημοσίευση με τίτλο: “New Black Hole Spin Values for Sagittarius A* Obtained with the Outflow Method”, διερευνούν την περιστροφή της υπερμαζικής μαύρης τρύπας στο κέντρο του γαλαξία μας. Η ερευνητική ομάδα εξέτασε τις ραδιοφωνικές εκπομπές και τις ακτίνες Χ από την μαύρη τρύπα για να εκτιμήσει την περιστροφή της. Εξαιτίας της «παράσυρσης πλαισίου αναφοράς» του χωροχρόνου κοντά στη μαύρη τρύπα, η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία από την ύλη που βρίσκεται στη γειτονιά της παραμορφώνεται. Παρατηρώντας την ένταση του φωτός σε διάφορα μήκη κύματος, υπολογίστηκε η τιμή του μεγέθους : . Aυτό σημαίνει η μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας περιστρέφεται απίστευτα γρήγορα – στο πάνω όριο της εκτιμώμενης περιστροφής από τις μετρήσεις, φτάνει σχεδόν στον μέγιστο ρυθμό περιστροφής. Ξεπερνάει και τον τον ρυθμό περιστροφής της υπερμαζικής μαύρης τρύπας στον γαλαξία M87, όπου το εκτιμάται μεταξύ 0,89 και 0,91.

πηγή: https://www.universetoday.com/163924/the-milky-ways-black-hole-is-spinning-as-fast-as-it-can/

Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΜΑΥΡΕΣ ΤΡΥΠΕΣ

Ετικέτες: PHYSICS