NASA 宇宙の記録｜今日の天体写真 (APOD)【みんなの知識ちょっと便利帳】

Spin up of a Supermassive Black Hole Spin up of a Supermassive Black Hole

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ブラックホールはどれくらいの速さで回転できるのでしょうか？通常の物質でできた物体が速く回転しすぎると、バラバラになってしまいます。しかし、ブラックホールはバラバラにならない可能性があり、その最大回転速度は実際には不明です。理論家は通常、高速回転するブラックホールをアインシュタインの一般相対性理論のカー解でモデル化しており、この理論はいくつかの驚くべき、そして珍しいことを予測しています。おそらく最も簡単に検証できる予測は、最大回転速度で回転するブラックホールに流入する物質は、遠くから見ると、最後には光速に近い速度で周回しているように見えるはずだということです。この予測は、NASAのNuSTAR衛星とESAのXMM衛星によって、渦巻銀河NGC 1365の中心にある超大質量ブラックホールを観測することで検証されました。光速に近い限界は、周囲の降着円盤の内縁における核放射の加熱とスペクトル線の広がりを測定することによって確認されました。ここに示されているのは、通常の物質の降着円盤がブラックホールの周りを渦巻いており、上部からジェットが噴出している様子を描いた想像図です。物質がランダムにブラックホールに落下しても、ブラックホールがこれほど回転するはずがないため、NuSTARとXMMの測定結果は、周囲の降着円盤の存在も裏付けています。ブラックホール新世界：NASAではブラックホール週間を開催中！

原文（English）

How fast can a black hole spin? If any object made of regular matter spins too fast -- it breaks apart. But a black hole might not be able to break apart -- and its maximum spin rate is really unknown. Theorists usually model rapidly rotating black holes with the Kerr solution to Einstein's General Theory of Relativity, which predicts several amazing and unusual things. Perhaps its most easily testable prediction, though, is that matter entering a maximally rotating black hole should be last seen orbiting at near the speed of light, as seen from far away. This prediction was tested by NASA's NuSTAR and ESA's XMM satellites by observing the supermassive black hole at the center of spiral galaxy NGC 1365. The near light-speed limit was confirmed by measuring the heating and spectral line broadening of nuclear emissions at the inner edge of the surrounding accretion disk. Pictured here is an artist's illustration depicting an accretion disk of normal matter swirling around a black hole, with a jet emanating from the top. Since matter randomly falling into the black hole should not spin up a black hole this much, the NuSTAR and XMM measurements also validate the existence of the surrounding accretion disk. Hole New Worlds: It's Black Hole Week at NASA!

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