Влияние вращения черной дыры: первые доказательства прецессии в сверхярких аккреционных дисках

Газ кружится вокруг черной дыры из-за ее сильной гравитации, образуя аккреционный диск. Эти аккреционные диски являются одними из наиболее эффективных механизмов преобразования энергии во Вселенной, испуская световые и плазменные струи. Когда черная дыра вращается вокруг своей оси, аккреционный диск раскачивается, как волчок.

Это прецессионное движение изучалось в менее светящихся аккреционных дисках, но неясно, происходит ли то же явление и в сверхярких аккреционных дисках, излучающих сильное излучение.

Исследователи из Университета Цукубы провели крупномасштабное моделирование радиационной электромагнитной гидродинамики на основе общей теории относительности и впервые показали, что прецессионное движение наклоненного сверхсветящегося аккреционного диска вызвано вращением черной дыры.

Кроме того, это прецессионное движение периодически меняет направление струй и излучения, испускаемого черной дырой, что позволяет предположить, что периодические колебания светимости сверхсветящихся аккреционных дисков могут быть вызваны вращением черной дыры. Причина этих периодических колебаний ранее была неизвестна.

Результаты опубликованы в Astrophysical Journal.

В будущем исследователи хотят проверить, вращаются ли черные дыры, используя сравнительный анализ долгосрочного моделирования и данных наблюдений. Это достижение углубит наше понимание того, как вращение черной дыры влияет на космические явления, и внесет значительный вклад в подтверждение пространственно-временной структуры черных дыр и общей теории относительности.