슈퍼 블랙홀의 회전 속도 측정

 

 

블랙홀은 얼마나 빠르게 회전할 수 있을까?

만약 일반적인 물체를 매우 빠르게 회전시킨다면 -- 결국 갈기갈기 찢기게 될 것이다.

그러나 블랙홀은 결코 찢겨지진 않을 것이다  -- 실제로 블랙홀의 최대 회전 속도는 전혀 알려지지 않았다.

 

빠르게 회전하는 블랙홀에 대한 이론물리학자들의 일반 모델로는 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 대한 물리해법인 '커의 해법(Kerr solution )'이 있는데
이는 몇몇 놀랍고 기이한 상황을 예측하고 있다.

아마도 가장 쉽게 이 이론을 테스트 해볼 수 있는 방법이라면 어떤 물질이 엄청난 속도로 회전하는 블랙홀로 빨려들어 가고 있고 멀리서 이 광경을 봤을 때,

그 물질은 거의 빛의 속도에 근접하는 속도로 움직임이 증가하는 양상을 보여야 할 것이다.

이러한 예측이 최근 NASA의 NuSTAR와 ESA의 XMM위성에 의해 관측 중인 나선은하 NGC 1365 중심에 있는 거대 블랙홀에 대해 테스트 되었다.

블랙홀의 회전 속도가 거의 빛에 속도에 육박하고 있다는 사실은
블랙홀을 둘러싼 강착 원반의 안쪽 모서리에서 방출되는 복사선의 핵 도플러 확장 양상과 가열 양상을 측정함으로써 확정되었다. 

이 그림은 블랙홀을 둘러싸고 일반 물질이 휘어감기고 있는 강착 원반의 모습과 블랙홀로부터 뿜어져 나오는 제트의 양상을 그린 상상화이다.

 

블랙홀에 무작위로 떨어지는 물질들이 블랙홀의 회전속도를 이처럼 많이 증가시킬 수는 없기 때문에

NuSTAR와 XMM의 측정자료는 또한 블랙홀을 둘러싸고 있는 강착 원반의 존재역시 증명해주는 셈이 된다.

 

출처 : NASA - 오늘의 천체사진(2013년 3월 12일 자)
        http://apod.nasa.gov/apod/ap130312.html

 

 

참고 : 블랙홀에 대한 각종 포스팅은 하기 링크 INDEX를 통해 확인할 수 있습니다.
          http://blog.daum.net/bigcrunch/12346986

 

 

원문>

Spin up of a Supermassive Black Hole
Illustration Credit: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

Explanation: How fast can a black hole spin? If any object made of regular matter spins too fast -- it breaks apart. But a black hole might not be able to break apart -- and its maximum spin rate is really unknown. Theorists usual model rapidly rotating black holes with the Kerr solution to Einstein's General Theory of Relativity, which predicts several amazing and unusual things. Perhaps its most easily testable prediction, though, is that matter entering a maximally rotating black hole should be last seen orbiting at near the speed of light, as seen from far away. This prediction was tested recently by NASA's NuSTAR and ESA's XMM satellites by observing the supermassive black hole at the center of spiral galaxy NGC 1365. The near light-speed limit was confirmed by measuring the heating and spectral line broadening of nuclear emissions at the inner edge of the surrounding accretion disk. Pictured above is an artist's illustration depicting an accretion disk of normal matter swirling around a black hole, with a jet emanating from the top. Since matter randomly falling into the black hole should not spin up a black hole this much, the NuSTAR and XMM measurements also validate the existence of the surrounding accretion disk.