黑洞的自转速度可以有多快？

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艺术家笔下描绘的黑洞以及围绕黑洞运行的炽热气体盘。NASA / CXC / M. Weiss
最近天文学家通过一种新的方法，测出了一个黑洞的转速。这个黑洞距离地球约3亿光年，躲藏在一个星系的中心，质量是太阳的100万倍。
2014年11月，天文学家观测到这个星系的中心发出了强烈的X射线闪光，表明有恒星被星系中心的黑洞撕成了碎片。随后多台太空望远镜加入了观测的行列。通过综合分析这些望远镜获得的数据，一个由麻省理工学院主导的科研团队发现了一个奇怪的倾向——黑洞视界附近的X射线暴，会以131秒为周期反复出现。黑洞产生的X射线总量因此增加了40%。

研究人员认为，这些强大的辐射暴，实际上是由两颗恒星引起的，而不是一颗。刚开始时，正如人们所料，黑洞攫取并撕碎了一颗路过的恒星。恒星的一部分碎片被黑洞吞噬，并在此过程中释放出巨量的X射线；另一部分则停留在了黑洞的“最内稳定圆形轨道”上。
停留在“最内稳定圆形轨道”上的天体，能够环绕黑洞运行，而不会被黑洞吞噬。但在这个轨道上，原本就已经有了一位居民——一颗体型小巧但密度很高的白矮星。研究人员认为，白矮星的引力，导致其自身周围出现了一个恒星残骸的“晕”。这个“晕”一边产生着X射线一边环绕黑洞运行。每当它出现在黑洞前方，研究人员就能记录到一次X射线闪光。X射线暴的131秒周期性规律应该就是这么来的。

然后根据白矮星的公转速度和黑洞的质量，研究人员算出了黑洞的自转速度。结果表明，这个黑洞的自转速度接近光速的一半。
但是研究人员表示，这个速度并不算快。理论上黑洞的自转速度可以达到光速的99%。此次观测的意义在于能够利用潮汐扰动耀斑，对超大质量黑洞的自转速度进行测定。
然而这样的周期性X射线暴通常只存在于百年的尺度上。在天文学中，百年相当于瞬间。因此我们能够目睹一次这样的事件就已经非常幸运。不过天文学家仍然打算将来在不同年龄的黑洞身上去碰碰运气，看看它们转得有多快，以及是不是会随着年龄的增长越转越快。
参阅：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-01/miot-xpd010319.php

  
本文选自：今日头条