La rotazione del buco nero supermassiccio M87* è stata confermata, evidenziando un aspetto a lungo teorizzato di queste affascinanti entità cosmiche. Questa scoperta, fatta analizzando due decenni di dati sui getti cosmici provenienti da M87*, conferma la validità dei concetti di base della teoria della relatività generale di Einstein.
Stiamo appena iniziando a conoscerli… Ricordiamo le straordinarie proprietà dei buchi neri. Queste entità cosmiche divorano materia e luce, distorcendo drammaticamente il tessuto dello spazio-tempo. Comprendere le loro proprietà e comportamenti è fondamentale per decifrare le complessità del nostro universo, perché nascondono molte risposte a domande fisiche fondamentali. In questo contesto, il buco nero supermassiccio M87*, situato nel cuore della galassia Messier 87, diventa un punto focale per la ricerca scientifica. Nel 2019 è stato il primo a essere fotografato.
Oggi è al centro di una nuova scoperta: la conferma della sua rotazione da parte di un gruppo di ricerca internazionale guidato dal Laboratorio Zhejiang in Cina, utilizzando l’Event Horizon Telescope. Questa osservazione non solo conferma teorie consolidate sui buchi neri, ma getta nuova luce sulle loro dinamiche interne. Mette a tacere più di un secolo di domande sulla loro rotazione. Lo studio è disponibile sulla rivista natura.
Il mistero energetico dei buchi neri supermassicci
I buchi neri supermassicci al centro delle galassie attive – gli oggetti più turbolenti dell’universo – possono accumulare enormi quantità di materia a causa della loro straordinaria attrazione gravitazionale e della forza dei flussi di plasma, chiamati getti, che si avvicinano alla velocità della luce e si estendono oltre migliaia di anni. Anno luce.
Il meccanismo di trasferimento di energia tra i buchi neri supermassicci e i loro dischi di accrescimento e i getti relativistici ha incuriosito fisici e astronomi per più di un secolo. Una delle principali teorie suggerisce che l’energia potrebbe essere estratta da un buco nero rotante, consentendo a parte della materia che circonda il buco nero supermassiccio di essere espulsa con grande energia, tramite getti cosmici. Tuttavia, la rotazione dei buchi neri supermassicci, un fattore cruciale in questo processo e il parametro più importante (oltre alla massa), non è stata ancora confermata dai dati.
Teorie e osservazioni concordano
In questo studio, il gruppo di ricerca si è concentrato sul centro della galassia M87, dove nel 1918 è stato osservato il primo getto astrofisico osservativo. Grazie alla sua vicinanza, le regioni di formazione del getto vicino al buco nero possono essere determinate in dettaglio utilizzando un’interferometria di base molto lunga . (Filippi). Cui Yuzhou del Laboratorio Zhejiang in Cina e il suo team hanno analizzato attentamente i dati ad alta risoluzione raccolti nel corso di due decenni, spiegano in un rapporto. Ho riferito.
Questa analisi ampliata ha permesso di osservare sottili e frequenti cambiamenti nella direzione dei getti emanati dal buco nero, fornendo così prove concrete della rotazione di M87*. Le osservazioni del team hanno rivelato che M87* cambia rotta di circa 10 gradi ogni 11 anni.
Pannello superiore: struttura del getto M87* a 43 GHz, basata su dati semestrali raccolti dal 2013 al 2018. Le frecce bianche indicano l’angolo di posizione del getto in ciascuna sottotrama. Pannello inferiore: risultati più adatti basati sull’immagine sovrapposta annuale dal 2000 al 2022. I punti verdi e blu sono ottenuti da osservazioni rispettivamente a 22 GHz e 43 GHz. La linea rossa rappresenta la soluzione migliore secondo il modello di iniziativa. © Yuzhou Cui et al., 2023
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Questo movimento oscillatorio indica un’interazione tra la rotazione del buco nero e le forze gravitazionali che lo circondano. In questione, l’asse di rotazione del disco di accrescimento, che devia dall’asse di rotazione del buco nero, provoca un getto in avanzamento. Questa scoperta è coerente con le previsioni della teoria della relatività generale di Einstein e supporta le attuali simulazioni teoriche del comportamento rotante dei buchi neri.
Implicazioni per la ricerca futura
Il dottor Ziri Younesi, astrofisico dell’Università della California, afferma in un articolo su: custode La rotazione del buco nero potrebbe in futuro fornire informazioni sugli eventi catastrofici che hanno portato alla formazione del buco nero supermassiccio. Aggiungere : ” Il fatto che ruoti e si inclini indica che in passato è successo qualcosa di pazzesco. Ad un certo punto della sua storia è successo qualcosa di violento. Ciò fornisce indicazioni allettanti che ciò potrebbe essere il caso “.
La struttura del disco di accrescimento e l’esatta rotazione del buco nero supermassiccio M87 sono ancora in gran parte incerte. Ma questa scoperta apre la strada a nuove ricerche sui processi che causano la rotazione dei buchi neri e su come si evolvono in entità supermassicce. I ricercatori sperano che lo studio della rotazione dei diversi buchi neri possa confermare o confutare le attuali ipotesi sulla loro formazione ed evoluzione.