Dzięki satelicie Rossi X-ray Timing Explorer astronomowie znaleźli najlepszy jak dotąd dowód na istnienie wirujących czarnych dziur. Podczas analizy emisji promieniowania Rentgenowskiego mikrokwazara GRO J1655-40, Tod Strohmayer znalazł „kwazi-periodyczną oscylację” (ang. Quazi Periodic Oscillation – B) czarnej dziury, o częstotliwości 450 cykli na sekundę – najszybciej zmieniający się sygnał czarnej dziury jaki dotychczas zaobserwowano.

Jedynym wytłumaczeniem tak szybkiej orbity jest okrążanie czarnej dziury niezwykle blisko horyzontu zdarzeń podczas gdy ona sama wiruje pociągając za sobą otaczającą ją przestrzeń. Wirująca czarna dziura może zniekształcać geometrię otaczającej ją przestrzeni rozciągając ją zgodnie z kierunkiem wirowania.

Oscylacje QPO są często powodowane przez obłoki gazu wirującego bardzo blisko wokół gwiazd neutronowych. Częstotliwość oscylacji zależy od promienia orbity i masy ogrążanej gwiazdy neutronowej. QPO w odległym od nas o 10 tysięcy lat świetlnych układzie J1655-40 mają jednak większą częstotliwość niż pozwala na to fizyka – 450 Hz. Chcąc wyjaśnić ten fenomen Tod Strohmayer przyjął, że rotacja czarnej dziury przyspiesza oscylacje. Według niego, oscylacje QPOs pojawiają się w odległości nie większej niż 30 kilometrów od horyzontu zdarzeń czarnej dziury – co wydaje się wartością bardzo małą ponieważ jego własny promień ma zaledwie jakieś 20 kilometrów.

Interesujące jest to, że wirujące czarne dziury były znane już od jakiegoś czasu. Magazyn Sky & Telescope w wydaniu z grudnia 1997 roku opublikował informację o odkryciu przez Andrew Fabiana z Cambridge University czarnej dziury w jądrze galaktyki Seyferta oznaczonej jako MCG-6-30-15. Spektrogramy tej dziury wykazują przesunięcie ku czerwieni dające się wytłumaczyć jedynie jej szybką rotacją i powodowanym przez to rozciągnięciem otaczającej ją przestrzeni. Również w roku 1997, Shuang Zhang z Marshall Space Flight Center (NASA) z zespołem kolegów przeprowadzili pomiary J1655-40 znajdując pośredni dowód na rotację tego obiektu w postaci jasno świecących dżetów. Naukowcy uważają bowiem, że takie superszybkie dżety tworzą się jedynie w przypadkach gdy czarne dziury wirują.

Autor

Marcin Marszałek