Черные дыры — загадочные космические разрушители, но мы только на шаг приблизились к выяснению одной из ключевых характеристик их работы: как быстро они вращаются.

Вглядываясь в горизонт событий черной дыры, астрономы обнаружили короткие импульсы рентгеновского излучения, которые указывают на скорость вращения поражающего удар 50% скорости света.

Рентгеновские импульсы испускались умирающей звездой, когда она засасывалась в черную дыру — как ее последние крики, слышимые по всей Вселенной.

Хотя в последние годы мы прошли долгий путь в понимании черных дыр, в том числе выяснили, насколько они невероятны, их скорость вращения или колебания вычислить намного сложнее, чем их размер, потому что у нас меньше подсказок для продолжать.

Но теперь астрономы считают, что потоки электромагнитной энергии, излучаемой звездами, когда они погружаются в ничто, могут помочь.

Новые показания были взяты из сверхмассивной черной дыры около 290 миллионов световых лет

Измерения, проведенные с помощью нескольких телескопов, показывают короткие вспышки высвобождения энергии рентгеновского излучения, по-видимому, точно так же, как осколки распадающейся звезды окружают горизонт событий черной дыры — точку незадолго до полного забвения.

Этот новый метод также может быть особенно полезен для обнаружения неактивных черных дыр, классифицируемых как спящие, которые трудно обнаружить в космосе.

«События, когда черные дыры разрывают звезды, которые находятся слишком близко к ним, могли бы помочь нам наметить спины нескольких сверхмассивных черных дыр, которые находятся в состоянии покоя и скрыты в центрах галактик», — говорит один из исследователей Дирадж Пашам из института Кавли для астрофизики и космических исследований в MIT.

«В конечном итоге это может помочь нам понять, как галактики эволюционировали за космическое время».

То, о чем мы здесь технически говорим, — это вспышка приливного разрушения , название для момента, когда звезда блуждает слишком близко к черной дыре и начинает разрываться на части.

Исследователи считают, что остатки оставшейся звезды, излучающей импульсы энергии, вращаются вокруг самой внутренней стабильной круговой орбиты (ISCO) черной дыры — последней точки безопасности перед разрушением. Рентгеновские сигналы должны указывать размер ISCO, говорит команда, а размер ISCO должен сообщать нам скорость вращения черной дыры.

В этом случае ученые измерили вспышки электромагнитной энергии каждые 131 секунду в течение 450 дней. Эти данные, наряду с массой черной дыры, указывают на то, что сверхмассивная черная дыра в центре события, обозначенного как ASASSN-14li, вращается со скоростью света на 50 процентов.

Впервые приливная вспышка разрушения использовалась, чтобы судить о вращении черной дыры. Кстати, вычислить массу черной дыры немного легче, потому что можно измерить силу, которую она оказывает на галактику вокруг нее, чтобы вычислить оценку.

Итак, как вы посмотрите на этот процесс в действии? Само событие разрушения было впервые замечено в ноябре 2014 года, и данные с телескопов ESA XMM-Newton , NASA Chandra и NASA Swift использовались для более детального изучения, при этом были применены специальные алгоритмы, чтобы вызывать закономерности в возвращаемых показаниях.

То, что делает открытие настолько захватывающим, — то, что наблюдаемые данные соответствуют многим более ранним теоретическим моделям вспышек приливного разрушения и их связи с черными дырами. По оценкам экспертов, некоторые черные дыры вращаются со скоростью света до 99 процентов, но это последнее исследование предлагает способ узнать наверняка.

Единственной проблемой может быть редкость такого рода сценариев: исследователи считают, что маленькая белая карликовая звезда держала свое расстояние от черной дыры незамеченной, пока не появилась вторая звезда, которая была втянута в лапы черной дыры .

Когда вторая звезда исчезла, остатки, которые теперь определили астрономы, были бы втянуты в след белого карлика, что позволило бы нам увидеть ее впервые — по сути, зажечь ее, чтобы ее можно было обнаружить с помощью телескопов.

«Нам бы очень повезло найти такую ​​систему», — говорит Пашам. «Но, по крайней мере, с точки зрения свойств системы, этот сценарий, кажется, работает».

«В следующем десятилетии мы надеемся обнаружить больше таких событий. Оценка вращений нескольких черных дыр с начала времен до наших дней была бы полезна с точки зрения оценки того, существует ли связь между вращением и возрастом черных дыр». »

Исследование было опубликовано в журнале Science .