"Zelo razburljivo in zanimivo" odkritje o središču naše galaksije

Strelec A* (Foto WIKIPEDIA)

Astrofiziki so odkrili, da se črna luknja v središču naše galaksije vrti s skoraj svetlobno hitrostjo, kar povzroča zanimiv učinek na njeno okolico.

Predstavljajte si, da stojite sredi sobe, ki ste jo pred tem izmerili.

Od tal do stropa je 250 centimetrov, do zidu pred vami 360 centimetrov, do tistega na levi 125 centimetrov in tako naprej … Potem pa znanstveniki sobo skupaj z vami prestavijo v bližino črne luknje v središču naše galaksije. Kako to naredijo, ni pomembno, pomembno je, da v bližini črne luknje začnete opažati, da razdalje, ki ste jih izmerili, niso več takšne kot prej, ampak so nekatere daljše, druge krajše, kot da je nekaj eno dimenzijo (recimo višino sobe) “zmečkalo” ali “stisnilo”, drugo (recimo širino ali dolžino) pa “raztegnilo” – ali obratno. Pa tudi čas se obnaša drugače. Učinek je še bolj opazen, če se črna luknja vrti.

Črne luknje, ene najbolj skrivnostnih objektov v vesolju, se vrtijo tako kot vsa druga telesa v vesolju – ene hitreje, druge počasneje. Podatek o tem pa je za astronome precej pomemben. Vrtenje črne luknje se namreč razlikuje od vrtenja drugih kozmičnih objektov. “Medtem ko je rotacija planeta ali zvezde odvisna od porazdelitve njegove mase, je rotacija črne luknje opisana z njenim kotnim momentom oziroma vrtilno hitrostjo,” je za Live Science pojasnil astrofizik Xavier Calmet. “Zaradi ekstremnih gravitacijskih sil v bližini črne luknje rotacija povzroči, da prostor-čas postane močno ukrivljen. Ta učinek je edinstven za črne luknje in se ne pojavi pri trdnih telesih, kot so planeti ali zvezde.” Hitreje, kot se črna luknja vrti, močnejši je učinek. Učinek se imenuje Lense-Thirringov efekt ali “učinek vlečenja okvirja”. Črna luknja, ki se hitro vrti, s sabo namreč dejansko “vleče” prostor-čas v svoji okolici in ga spreminja oziroma ukrivlja.

“Navajeni smo razmišljati in živeti v svetu, kjer so vse prostorske dimenzije enakovredne – razdalja do stropa, razdalja do stene in razdalja do tal … vse so nekako linearne, enakomerno se širijo v vse smeri, nobena ni ’zmečkana’ v primerjavi z ostalimi,” je za CNN povedala Ruth Daly, profesorica fizike na Univerzi Penn State in glavna avtorica študije.

“Toda če imate hitro vrtečo se črno luknjo, prostor-čas okoli nje ni simetričen – vrteča se črna luknja vleče s seboj ves prostor-čas … ga na neki način zmečka, zato je videti kot žoga za ameriški nogomet (ne okrogla, ampak razpotegnjena, sploščena, op. p.),” je povedala Daly, ki je zasnovala metodo za računanje vrtilne hitrosti črne luknje. Po njeni metodi je to mogoče izračunati iz opazovanja obnašanja radijskih in rentgenskih žarkov, ki jih oddaja akrecijski disk, močno sploščen in hitro vrteči se disk materije, ki kroži okoli črne luknje in pada v njeno notranjost. Z uporabo te metode je raziskala že več kot 750 supermasivnih črnih lukenj in računala hitrost njihovega vrtenja. Zdaj so na podlagi opazovanj lahko ocenili, kako hitro se vrti črna luknja Strelec A*, supermasivna črna luknja v središču naše galaksije, in ugotovili, da je njena vrtilna hitrost skoraj največja za črno luknjo s tolikšno maso, celo blizu svetlobne hitrosti.

Črna luknja Strelec A* je masivna črna luknja v središču naše galaksije, od nas oddaljena okoli 26.000 svetlobnih let. Ima maso ekvivalentno masi 4 milijonov Sonc, stisnjeno v prostornino s premerom manjšim, kot ga ima planet Merkur. Okoli črne luknje kroži akrecijski disk, ki ima premer okoli 51 milijonov kilometrov. Maja lani so objavili njeno fotografijo, ki je druga fotografija črne luknje doslej, o čemer smo pisali tudi mi. Strelca A* sicer z navadnimi teleskopi ne moremo videti, ker nam pogled zastirajo območja vesoljskega prahu.

Novo znanje nam lahko pomaga razkriti, ali obstajajo tudi vesoljske črvine

Dejstvo, da črna luknja v središču naše galaksije zaradi svojega hitrega vrtenja spreminja prostor-čas v svoji okolici, pa ni razlog, zaradi katerega bi nas moralo kaj skrbeti, je povedala Daly, bi pa osvetlitev tega pojava lahko bila zelo koristna za astronome. “Gre za čudovito orodje za razumevanje vloge, ki jo imajo črne luknje pri nastajanju in razvoju galaksij,” je dejala. “Da so črne luknje dinamične entitete, ki se lahko vrtijo … in potem to lahko vpliva na galaksijo, v kateri so, je zelo razburljivo in zelo zanimivo.”

Vprašanje, ali se naša osrednja galaktična črna luknja vrti ali ne oziroma kako hitro se vrti, je precej pomembno, je za CNN dejal tudi Dejan Stojković, profesor kozmologije na Univerzi v Buffalu.

“Navsezadnje želimo čim bolje izmeriti lastnosti središča naše galaksije. Tako lahko spoznamo zgodovino in strukturo naše galaksije, preizkusimo svoje teorije ali celo sklepamo o obstoju nekaterih zelo zanimivih in intrigantih objektov, kot so črvine,” je dodal.

Vesoljske črvine so za zdaj hipotetični objekti, kjer je prostor-čas tako močno ukrivljen ali zvit, da razdalje med dvema sicer zelo oddaljenima točkama v vesolju postanejo veliko manjše. V teoriji bi jih lahko nekoč, če seveda obstajajo in če bomo razvili ustrezno tehnologijo, uporabljali za potovanja do oddaljenih predelov vesolja, ki so trenutno za nas popolnoma nedosegljivi.