Чёрная дыра в центре Галактики может вращаться быстрее, чем разрешено физикой

Сверхмассивная чёрная дыра в центре нашей Галактики выглядит так, будто она вращается со скоростью большей, чем разрешено законами физики. На это указывает малый размер светящейся области, выявленный недавно при наблюдении чёрной дыры в радиодиапазоне. Соответствующая работа опубликована на сайте электронных препринтов Корнельского университета.

Косимо Бамби и Кэтрин Фриз из университетов Токио и Мичигана, подсчитали, как будет выглядеть свечение нагретых окрестностей чёрной дыры, если скорость этого объекта превосходит так называемый предел Керра. Как получить такой объект, не ясно, а его свойства с классической точки зрения неприемлемы (при этом возникает «голая» сингулярность, не скрытая за горизонтом событий), однако, рассуждают Бамби и Фриз, эти ограничения могут быть ослаблены в не созданной пока квантовой теории гравитации.

Наблюдаемая форма свечения непосредственных окрестностей чёрной дыры, если в них есть нагретый светящийся газ, крайне нетривиальна. Прежде, чем попасть в глаз наблюдателя, фотон может совершить по несколько оборотов вокруг источника мощнейшей гравитации, потому направление, с которого он приходит, совсем не указывает на его истинный источник. Конкретный вид окрестностей чёрной дыры при этом определяется параметрами объекта, которых у классических чёрных дыр лишь три – масса, момент вращения и заряд.

Ограничившись незаряженными чёрными дырами, японский и американский теоретики подсчитали, как должна выглядеть чёрная дыра, которая крутится быстрее, чем позволяет предел Керра. Как выяснилось, вместо классического искажённого тора, изображение превращается в треугольник, конкретный вид которого зависит как от величины, так и ориентации момента вращения относительно наблюдателя.

Увидеть саму форму в центре нашей Галактики астрономы пока не в состоянии, хотя это будет возможно в обозримом будущем. Важно, что этот источник, в любом случае, – существенно меньше классического скособоченного бублика (на рисунке). Именно такую картину и увидели учёные некоторое время назад. Правда, признают Бамби и Фриз, неточности в определении размера пока слишком велики, чтобы делать какие-то далеко идущие выводы из этих спекуляций.