Prva izravno snimljena crna rupa prva je i za koju je potvrđeno da se okreće

Crna rupa M87* pokazuje periodičko okretanje oko svoje osi, u skladu s Einsteinovim predviđanjima, što je sada i znanstveno dokazano dugogodišnjim opažanjem promjene njezinog nagiba

Sandro Vrbanus ponedjeljak, 2. listopada 2023. u 16:22
Umjetnički shematski prikaz modela rotirajuće crne rupe 📷 Yuzhu Cui et al. 2023, Intouchable Lab@Openverse and Zhejiang Lab
Umjetnički shematski prikaz modela rotirajuće crne rupe Yuzhu Cui et al. 2023, Intouchable Lab@Openverse and Zhejiang Lab

Crna rupa M87*, koja se nalazi u središtu galaksije Messier 87, bila je prva koju je Event Horizon Teleskop izravno snimio te tako svijetu podario prvu fotografiju crne rupe (odnosno akrecijskog diska, jedinog dijela sustava crne rupe koji je uopće vidljiv). Slika "mutne narančaste krafne" od tada je urezana u kolektivnu znanstvenu svijest kao primjer izravnog opažanja do tada nevidljivog objekta, no sada ista crna rupa još jednom ulazi u povijesne knjige kao prva po nečemu.

Naime, supermasivna crna tupa M87* prva je za koju su znanstvenici nedvojbeno utvrdili da se – okreće. Do tog je otkrića došlo tako što je analiziran povijesni niz podataka s radioteleskopa, koji datira unatrag 20-ak godina. Na svima njima mogao je biti zabilježen relativistički mlaz materije, koji se s dva kraja ove crne rupe izbacuje u okolni svemir. Usporedba povijesnih podataka potvrdila je hipotezu znanstvenika, koja kaže da se crna rupa okreće, a dokaz je vidljiv u obliku kolebanja (precesije) navedenih mlazova.

Ipak se okreće

Oni su u promatranom razdoblju, od 2000. do 2022. godine, mijenjali orijentaciju u skladu s predviđanjima Einsteinove opće teorije relativnosti, a proučavanje kutova pod kojim se mlazovi nalaze dovelo je do zaključka – ova crna rupa ima period precesije od oko 11 godina. Do te pojave dolazi promjenom kuta koji zatvaraju akrecijski disk i relativistički mlazovi (što je zorno prikazano na naslovnoj ilustraciji).

Izmjerena precesija je, kažu znanstvenici, i dokaz da se ova crna rupa okreće oko vlastite osi. Pretpostavlja se da se slična kretanja mogu pronaći i u drugim središtima galaksija, no veliki su izazovi za opažanje primarno zbog slabe magnitude rotacije i precesije te dugog vremenskog perioda.

📷 Yuzhu Cui et al. 2023
Yuzhu Cui et al. 2023

Supermasivna crna rupa M87* omogućila je takvo opažanje samim time što je relativno blizu Zemlje (55 milijuna svjetlosnih godina) te velike mase (6,5 milijardi puta je masivnija od Sunca). Dodatno, pokazuje prilično veliku amplitudu kolebanja, uz otklon od oko 10° na razini od oko 11 godina, što je dovoljno da se takvo kretanje zabilježi radioteleskopima sa Zemlje kroz dugogodišnje promatranje. Ipak, i dalje nije utvrđen period rotacije same crne rupe kao niti precizniji sastav njezinog akrecijskog diska.

Znanstveni rad, koji opisuje ovo otkriće nastao je u Astronomskom laboratoriju u Šangaju, u sklopu Kineske akademije znanosti. Prošao je recenziju te je objavljen u časopisu Nature.