Palūkėkite… O jos sukasi???
Visatoje, ko gero, nėra nieko įstabesnio ir paslaptingesnio už juodąsias bedugnes. Ta milžiniška jų gravitacija ir sugebėjimas iš savo sūkurio neišleisti net ir šviesos greičiu skriejančių dalelių… Juodosios bedugnės be vargo triuškina bet kokius žmonijos mėginimus jas perprasti. Visas jų paslaptis slepia įvykių horizontas.
Kaip jos atrodo? Mokslas to nežino. Juodosios bedugnės sugeria viską, ką išspinduliuoja. Ar jos didelės? Apskritai, ar jos pasižymi kokiu nors dydžiu? O gal yra neišmatuojamai tankios? To taip pat nežinome. Tačiau yra keletas dalykų, kuriuos apie juodąsias bedugnes žinome (ar bent jau galime žinoti, jei tai įdomu). Pavyzdžiui, mokslui žinoma, kokia gali būti jų masė. Ir… kokiu greičiu jos sukasi aplink savo ašį.
Sukasi?
Įsivaizduokite masyvią žvaigždę, kurios vietoje susidarė juodoji bedugnė. Žvaigždė susiformavo iš dujų ūko, kuris pradėjo tankėti, sūkuriuotis ir suktis. Impulsą tam suteikė individualus molekulinį debesį sudarančių dalelių judėjimas. Tas sukimasis per visą žvaigždės egzistenciją vis intensyvėja – intensyvėja ir gravitacija. Kai žvaigždė tampa juodąja bedugne, ji tebeturi beveik tokią pat masę, tačiau dabar ji susispaudusi į nepaprastai mažą erdvės lopinėlį. Bet sukasi ji… pašėlusiai greitai.
Galima pagalvoti, kad jei juodoji bedugnė galėtų susitraukti iki nenusakomai mažo dydžio, jos sukimosi greitis turėtų nenusakomai išaugti. Iki begalybės. Tačiau juodosioms bedugnėms galioja tam tikri greičio apribojimai, kurių jos paiso.
„Kuo greičiau sukasi juodoji bedugnė, tuo mažesnis jos įvykių horizontas, – aiškina juodąsias bedugnes tyrinėjantis Kalifornijos universiteto Los Andžele (UCLA, JAV) astronomijos profesorius Markas Morisas (Mark Morris). – Yra toks nepaprastai įdomus regionas, kuris vadinamas ergosfera. Ji plyti šiapus įvykių horizonto. Ergosferoje vyksta daugybė įdomių reiškinių.“
Įsivaizduokite, kad juodosios bedugnės įvykių horizontas yra sferos pavidalo. Tada šią juodą bedugnę apgaubkime ergosfera. Kuo greičiau suksis juodoji bedugnė, tuo labiau susiplos ergosfera.
„Juodosios bedugnės sukimosi greitį riboja įvykių horizontas, – pasakoja M. Morisas. – Jei juodajai bedugnei būtų leista įsisukti iki begalybės, susidarytų singuliarumas. Tokio dalyko kaip „nuogas singuliarumas“ būti negali. Singuliarumas negali būti atidengtas prieš visą visatą. Tai neįmanoma. Tai reikštų, kad singuliarumas galėtų spinduliuoti energiją ar šviesą, ir ją būtų galima pamatyti. Tačiau to nėra. Vadinasi, egzistuoja tam tikri fiziniai juodosios bedugnės sukimosi apribojimai. Fizikai jų nustatymui naudoja kampinio judesio kiekio (angl. – angular momentum) matavimo vienetus, kurie susiję su masės matavimo vienetais. Todėl sukimosi greičio apribojimas gali būti apibūdintas, nes kampinis judesio kiekis proporcingas juodosios bedugnės masei, o tai apibrėžia sukimosi greičio ribas.“
Pabandykime įsivaizduoti. Juodoji bedugnė įsisuka taip pašėlusiai, kad pasiekia tašką, kai atidengia save. Tačiau tai – neįmanoma. Fizikos dėsniai taip įsišėlti neleis.
Astronomai yra aptikę supermasyvių juodųjų bedugnių, kurios sukasi kaip tik šių teorijų numatomu ribiniu greičiu. Viena iš tų milžinių (tūnanti galaktikos NGC 1365 centre) sukasi greičiu, kuris siekia 84 proc. šviesos greičio. Ši juodoji bedugnė yra pasiekusi kosminio sukimosi greičio limitą ir suktis greičiau nebegali. Jei ši riba būtų peržengta, visatai atsivertų juodosios bedugnės singuliarumas.
Išeitų, kad visata apynasrių turi net ir… supermasyvioms juodosioms bedugnėms?
Nuostabi toji mūsų visata, tiesa?
