과학자들은 은하계의 블랙홀이 거의 최대 속도로 회전하고 있다고 말합니다.

우주에 있는 물체를 선택하면 아마도 회전하고 있을 것입니다. 소행성은 끝없이 굴러가고, 행성과 달은 축을 중심으로 회전하며, 심지어 블랙홀도 회전합니다.

회전하는 모든 것에는 회전할 수 있는 최대 한도가 있습니다. 우리 은하의 블랙홀은 대략 이 최대 속도로 회전합니다.

지구와 같은 물체의 경우 최대 회전 속도는 표면 중력에 따라 결정됩니다. 우리가 지구 위에 서 있을 때 느끼는 무게는 지구의 중력 때문만은 아닙니다.

중력은 우리를 우주의 중심으로 끌어당기지만, 지구의 자전은 우리를 지구로부터 멀어지게 만드는 경향도 있습니다. 이 “원심력”은 매우 작지만 적도에서의 체중은 북극이나 남극에서의 체중보다 약간 적다는 것을 의미합니다.

하루 24시간 동안 적도와 극의 무게 차이는 0.3%에 불과합니다. 하지만 토성의 하루가 10시간이라는 것은 그 차이가 19%라는 것을 의미합니다. 너무 많아서 토성은 적도에서 약간 바깥쪽으로 구부러집니다.

이제 차이가 100%일 정도로 매우 빠르게 회전하는 행성을 상상해 보십시오. 그 시점에서 적도에서의 행성의 중력과 원심력은 사라질 것입니다.

세상이 더 빠르게 회전하면 무너질 것입니다. 아마도 더 느린 회전 속도로 날아갈 수도 있지만 이는 분명히 최대 회전 속도입니다.

블랙홀의 경우에는 상황이 조금 다릅니다. 블랙홀은 물리적 표면을 가진 물체가 아닙니다. 날아갈 수 있는 재질로 제작되지 않았습니다. 그러나 여전히 최대 회전율이 있습니다.

블랙홀은 엄청난 중력으로 인해 주변의 공간과 시간이 왜곡되는 특징이 있습니다. 블랙홀의 사건 지평선은 근처 물체가 돌아올 수 없는 지점을 나타냅니다. 물리적인 표면이 아닙니다.

블랙홀의 회전 역시 물리적 질량의 회전이 아니라 블랙홀 주변의 시공간의 뒤틀림에 의해 결정됩니다. 지구와 같은 물체가 회전하면 주변 공간이 아주 약간 비틀립니다. 이는 다음과 같은 효과로 알려져 있습니다. 프레임을 당겨보세요.

블랙홀의 회전은 프레임의 항력 효과에 의해 결정됩니다. 블랙홀은 물질의 물리적 회전 없이 회전합니다. 뒤틀린 시공간 구조일 뿐이다. 이는 공간과 시간의 고유한 특성으로 인해 이 회전에 상한이 있음을 의미합니다.

아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 블랙홀의 회전은 a로 알려진 양으로 측정되며, 이는 0과 1 사이여야 합니다. 블랙홀에 스핀이 없으면 a = 0이고 최대 스핀이 있으면 a = 1입니다.

이것은 우리 은하계의 초대질량 블랙홀의 회전에 관한 새로운 연구를 가져옵니다. 연구팀은 블랙홀의 회전을 추정하기 위해 전파와 X선 관측을 조사했습니다.

시공간 프레임이 블랙홀 가까이로 당겨지기 때문에 근처의 물질에서 나오는 빛의 스펙트럼이 왜곡됩니다. 연구팀은 서로 다른 파장에서 빛의 강도를 모니터링함으로써 회전량을 추정할 수 있었습니다.

그들이 발견한 것은 블랙홀의 값이 0.84에서 0.96 사이라는 것입니다. 이는 블랙홀이 엄청나게 빠르게 회전하고 있음을 의미합니다. 정격 회전의 상위 범위에서는 대략 최대 속도로 회전합니다.

이는 M87의 블랙홀 회전계수인 0.89~0.91보다 높은 수치이다.

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