Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe snel draaien zwarte gaten?

De rotatiesnelheid van zwarte gaten kan sterk variëren, afhankelijk van hun oorsprong en specifieke eigenschappen. Over het algemeen worden zwarte gaten gevormd door de ineenstorting van massieve sterren of de overblijfselen van andere astrofysische processen, en kunnen ze aanzienlijke hoeveelheden impulsmoment erven van hun voorlopersystemen.

1. Zwarte gaten met een enorme massa:

- Snel roterend:zwarte gaten met een stellaire massa, die doorgaans variëren van een paar keer de massa van onze zon tot tientallen of honderden zonsmassa's, kunnen zeer hoge rotatiesnelheden hebben. Sommige van deze zwarte gaten worden geclassificeerd als ‘snel roterende’ of ‘Kerr-zwarte gaten’, wat betekent dat hun rotatie dicht bij het theoretische maximum ligt dat is toegestaan ​​door de algemene relativiteitstheorie.

- Rotatieperiode:De rotatieperiode van snel roterende zwarte gaten met stellaire massa kan extreem kort zijn. Waarnemingen van zwarte gaten met stellaire massa in röntgendubbelsterren duiden op rotatieperioden in de orde van milliseconden tot seconden.

2. Superzware zwarte gaten:

- Langzamere rotatie:In vergelijking met zwarte gaten met een stellaire massa hebben superzware zwarte gaten, die massa's kunnen hebben die variëren van miljoenen tot miljarden keer de massa van de zon, doorgaans lagere rotatiesnelheden in verhouding tot hun maximaal toegestane rotatiesnelheid.

- Rotatieperioden:De rotatieperioden van superzware zwarte gaten zijn doorgaans langer, vaak in de orde van minuten, uren of zelfs dagen. Sommige waarnemingen hebben echter gewezen op hogere rotatiesnelheden in bepaalde superzware zwarte gaten.

3. Quasi-periodieke oscillaties (QPO's):

- Zwarte gaten met een stellaire massa kunnen quasi-periodieke oscillaties (QPO's) vertonen in hun röntgenstraling, dit zijn fluctuaties in helderheid die met vrij regelmatige tussenpozen optreden. Er wordt gedacht dat deze oscillaties verband houden met de binnenste accretieschijf van het zwarte gat en inzicht geven in de spin van het zwarte gat.

Het is vermeldenswaard dat het schatten van de spin van een zwart gat een complexe taak is en gedetailleerde observaties en modellen vereist. Bovendien blijft het theoretische begrip van de spins van zwarte gaten evolueren, vooral in de context van extreme astrofysische omgevingen.