تدوير ثقب أسود عظيم الكتلة

ما مدى السرعة التي بمقدور ثقب أسود أن يدور بها؟ إذا دار أيّ جسم مصنوع من المادّة العاديّة بسرعة كبيرة كفاية — فإنّه يتفكّك. بيد أنّه قد لا يكون بمقدور الثقوب السوداء أن تتفكّك — ويكون معدّل دورانها الأقصى غير معروف فعلاً.

يُنمذِجُ العلماء النظريّون عادةً الثقوب السوداء سريعة الدوران باستخدام حلّ كير لنظريّة النسبيّة العامّة (أينشتاين)، والتي تتنبّأ ببضعة أشياء مُذهلة وغير معتادة. على أيّة حال، قد يكون التنبّؤ الأسهل قابليّة للاختبار هو أنّ المادّة التي تدخل ثقباً أسود يدور بالسرعة القصوى يجب أن تدور عند آخر ظهور لها بسرعة تقارب سرعة الضوء، عندما تُرى من البعيد. اختُبِر هذا التنبّؤ بواسطة أقمار XMM من الوكالة الأوروبيّة للفضاء وَ NuSTAR من ناسا عن طريق رصد الثقب الأسود عظيم الكتلة في مركز المجرّة الحلزونيّة إن‌جي‌سي 1365. أُكِّد الحدّ القريب من سرعة الضوء من خلال قياس تسخُّن وتوسّع الخطّ الطيفي للانبعاثات النوويّة عند الحافّة الداخليّة للقرص التراكمي المُحيط.

يظهر في الصورة هنا توضيح فنّي يرسم قرصاً تراكميّاً من المادّة الطبيعيّة التي تدور حول ثقبٍ أسود، مع انبعاث نفّاثةٍ من الأعلى. بما أنّ المادّة المتهافتة بشكلٍ عشوائي داخل الثقب الأسود يجب ألّا تتسبّب بدوران ثقب أسود إلى هذا الحدّ، تؤكّد قياسات NuSTAR وَ XMM وجود قرص تراكميّ مُحيط.