Οποιοδήποτε αντικείμενο στο Σύμπαν περιστρέφεται. Οι αστεροειδείς περιστρέφονται από άκρη σε άκρη, οι πλανήτες και τα φεγγάρια περιστρέφονται γύρω από τους άξονές τους, ακόμη και οι μαύρες τρύπες περιστρέφονται. Και για οτιδήποτε περιστρέφεται, υπάρχει ένας μέγιστος ρυθμός με τον οποίο μπορεί να περιστρέφεται. Η μαύρη τρύπα στον γαλαξία μας (Milky Way) περιστρέφεται σχεδόν με αυτόν τον μέγιστο ρυθμό.
Για αντικείμενα όπως η Γη, ο μέγιστος ρυθμός περιστροφής καθορίζεται από την επιφανειακή της βαρύτητα. Το βάρος που αισθανόμαστε όταν στεκόμαστε στη Γη δεν οφείλεται μόνο στη βαρυτική έλξη της Γης. Η βαρύτητα μάς έλκει προς το κέντρο του κόσμου μας, αλλά η περιστροφή της Γης τείνει επίσης να μας εκσφενδονίζει προς τα έξω, μακριά από τη Γη. Αυτή η “φυγόκεντρος” δύναμη είναι μικροσκοπική, αλλά σημαίνει ότι το βάρος μας στον ισημερινό είναι ελάχιστα μικρότερο από ό,τι στον βόρειο ή νότιο πόλο.
Λόγω της ημέρας 24 ωρών στη Γη, η διαφορά βάρους μεταξύ του ισημερινού και του πόλου είναι μόλις 0,3%. Ωστόσο στον Κρόνο η ημέρα διαρκεί μόλις 10 ώρες. Αυτό σημαίνει ότι η διαφορά βάρους είναι 19%. Τώρα φανταστείτε έναν πλανήτη να περιστρέφεται τόσο γρήγορα που η διαφορά βάρους να είναι 100%. Σε εκείνο το σημείο, η βαρυτική έλξη του πλανήτη και η φυγόκεντρος δύναμη του στον ισημερινό θα ακυρώνονταν. Αν ένας κόσμος γύριζε πιο γρήγορα, τότε θα διαλυόταν.
Οι μαύρες τρύπες και βαρυτομαγνητισμός
Για τις μαύρες τρύπες τα πράγματα είναι κάπως διαφορετικά. Οι μαύρες τρύπες δεν είναι αντικείμενα με φυσική επιφάνεια. Δεν είναι κατασκευασμένα από υλικό που θα μπορούσε να διασπαστεί. Αλλά εξακολουθούν να έχουν ένα μέγιστο ποσοστό περιστροφής.
Οι μαύρες τρύπες ορίζονται από την τεράστια βαρύτητά τους, η οποία παραμορφώνει το χωροχρόνο γύρω τους. Ο ορίζοντας γεγονότων της μαύρης τρύπας σηματοδοτεί το σημείο χωρίς επιστροφή για τα κοντινά αντικείμενα, αλλά δεν είναι μια φυσική επιφάνεια.
Επίσης η περιστροφή μιας μαύρης τρύπας δεν καθορίζεται από τη στροφορική ενέργεια της φυσικής μάζας, αλλά από τη στρέβλωση του χωροχρόνου γύρω από αυτήν. Όταν αντικείμενα όπως η Γη περιστρέφονται, στρεβλώνουν τον χωροχρόνο γύρω τους πολύ ελαφρά. Αυτό το φαινόμενο είναι γνωστό ως «Βαρυτομαγνητισμός»
Η στροφή μιας μαύρης τρύπας καθορίζεται από αυτό το φαινόμενο βαρυτομαγνητισμού. Οι μαύρες τρύπες περιστρέφονται χωρίς τη φυσική περιστροφή της ύλης, απλώς με μια στριμμένη δομή χωροχρόνου. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει ένα ανώτατο όριο σε αυτή την περιστροφή λόγω των εγγενών ιδιοτήτων του χωροχρόνου.
Στις εξισώσεις της γενικής σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν, η στροφή μιας μαύρης τρύπας μετριέται από μια ποσότητα γνωστή ως «a», όπου το «a» πρέπει να είναι μεταξύ μηδέν και ένα. Εάν μια μαύρη τρύπα δεν έχει περιστροφή, τότε a = 0, και εάν βρίσκεται στη μέγιστη περιστροφή της, τότε a = 1.
Αυτό μας φέρνει σε μια νέα μελέτη σχετικά με την περιστροφή της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας στον γαλαξία μας. Η ομάδα εξέτασε παρατηρήσεις ραδιοσυχνοτήτων και ακτίνων Χ της μαύρης τρύπας για να εκτιμήσει την περιστροφή της. Λόγω του βαρυτομαγνητισμού του χωροχρόνου κοντά στη μαύρη τρύπα, το φάσμα του φωτός από την ύλη κοντά της παραμορφώνεται. Παρατηρώντας την ένταση του φωτός σε διάφορα μήκη κύματος, η ομάδα ήταν σε θέση να εκτιμήσει το ποσό της περιστροφής.
Αυτό που διαπίστωσαν ήταν ότι η τιμή «a» για τη μαύρη τρύπα του Γαλαξία μας μας είναι μεταξύ 0,84 και 0,96, πράγμα που σημαίνει ότι περιστρέφεται τρομερά γρήγορα. Στο ανώτερο εύρος της εκτιμώμενης περιστροφής, θα περιστρεφόταν σχεδόν με τον μέγιστο ρυθμό.