Tema

Skruvad rymdradiostrålning upptäckt

Rymdforskare har spårat den skruvade radiostrålningen från det berömda svarta hålet i galaxen M87. Den skruvade strålningen kan avslöja unika egenskaper hos svarta hål.

Forskarna bakom upptäckten, Bo Thidé professor vid Institutet för rymdfysik, IRF, och hans italienska kolleger Fabrizio Tamburini och Massimo Della Valle, har tidigare genomfört en analys av radiobilder på det svarta hålet i galaxen M87, som offentliggjordes i april 2019.

Bilderna togs av Event Horizon Telescope (EHT), ett jätteteleskop bestående av tio samverkande radioteleskop spridda över jordens yta, och förutsade teoretiskt en skruvrörelse hos strålningen från omkring roterande svarta hål redan år 2011.

Strålningens skruvrörelse beskrivs av dess banimpulsmoment (orbital angular momentum, OAM). Det speciella ”OAM-fingeravtryck” som strålningen bär på orsakas av förvrängningen av rumtiden nära svarta hål i enlighet med Einsteins allmänna relativitetsteori.

Lyckliga omständigheter

– Den lyckliga omständigheten att det svarta hålet rörde sig relativt jorden och att ett flertal bilder togs under olika tidsperioder gjorde att vi kunde beräkna rörelsen hos fasfronten i radiovågorna. Att därefter extrahera OAM och bestämma svarta hålets rotation var tämligen enkelt, säger Bo Thidé.

Det visade sig att det svarta hålet, på ungefär 6,5 miljarder solmassor, roterar medurs kring sin egen axel så snabbt att den yttersta delen av det svarta hålet rör sig med närmare halva ljushastigheten och att dess rotationsenergi är högre än den totala energin producerad i vår egen galax under hela dess livslängd på 10 miljarder år.

– Att vi lyckats detektera och extrahera information ur skruvad radiostrålning från en annan galax visar att precis som vanliga oskruvade radiosignaler kan OAM-radiosignaler överföra information över enorma avstånd. Det öppnar nya perspektiv på hur astronomin och rymdfysiken liksom radiokommunikationstekniken kan vidareutvecklas men även på sökandet efter intelligent liv i rymden, säger Bo Thidé.

Frame dragging

Lektion om frame dragging, det vill säga hur rumtiden nära ett roterande svart hål “släpas med” i rotationen:

Vetenskapliga artiklar:

Measurement of the spin of the M87 black hole from its observed twisted light  Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.

Supplementary Material: Measurement of the spin of the M87 black hole from its observed twisted light

Kontakt:

Professor emeritus Bo Thidé, Institutet för rymdfysik, IRF, bt@irfu.se

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Skruvad rymdradiostrålning upptäckt

 lästid ~ 2 min