Resim Teleskopu Horizonu Zdarze ile oluşturuldu mu? (EHT), kara deliğin yerçekimi tarafından bozulan ve bize doğru yönlendirilen bir ışık halesini gösteriyor. Bir tarafta hale daha parlaktır ve genel göreliliğe göre kara deliğin dönüşü veya dönüşü ile ilişkilidir. Bu, bir kara deliğin dönüşünün ilk doğrudan doğrulanmasıydı. Nature dergisinde yayınlanan yeni bir çalışma, rotasyona dair daha fazla kanıt sağladı.
M87’nin dönmesi şaşırtıcı bir bilimsel gerçek değil. Yıldızlardan gezegenlere kadar tüm nesneler dönüyor, dolayısıyla gökbilimciler tüm kara deliklerin de dönmesini bekliyor. Test bu gerçeği kanıtlamak içindi.
Kara deliklerin yüzey özellikleri bulunmadığından, dönüşlerini belirlemenin tek yolu uzay ve zaman üzerindeki bükülme etkilerini ve bunun çevredeki ışık, gaz ve toz üzerindeki etkisini incelemektir. Olay Ufku Teleskobu’ndan (EHT) yapılan gözlemler, bilim adamlarının Einstein’ın genel görelilik teorisinin geçerliliğini bir kez daha doğrulamalarına yardımcı oldu. Ancak araştırma ekibi, bu varsayıma dayanmayan bazı rotasyon kanıtları aramaya karar verdi.
Yeni çalışma, devinim etkisine dayanıyordu. M87’nin kara deliği aktif olduğu için neredeyse ışık hızında madde jetleri fırlatıyor. Eğer kara delik ilerliyorsa bu jetlerin yönünün zamanla değişmesi gerekir. Bilim adamlarının odaklandığı şey bu değişiklikleri takip etmektir.
Ekip, kara deliğin jetleri hakkında 17 yıldan fazla birikmiş verileri analiz etti ve jetlerin yönünün zamanla biraz değiştiğini buldu. 8-10 yıllık bir periyodiklikle yaklaşık 10 derecelik bir farkla salınır (dalgalanır). Bu, kara deliğin dönme ekseninin bu açı içerisinde hareket ettiği anlamına gelir. Presesyon, dönmenin doğrudan bir etkisi olduğundan, bu kara deliğin dönüşünü doğrular.
Ekip rotasyonu doğrulasa da çalışma, kara deliğin ilerlemesine tam olarak hangi mekanizmanın sebep olduğu konusunda sorular ortaya çıkarıyor. Kara delik presesine göre küçük olan nesneler, çünkü başka bir büyük kara deliğin çekimsel etkisine maruz kalıyorlar. Ancak M87 kara deliği galaksideki en büyük nesnedir ve ona yakın benzer kütleye sahip başka hiçbir nesne yoktur. Devinimin nedenlerinin cevabı Mercek-Thirring etkisi ile ilgili olabilir: Genel göreliliğe göre, dönen bir nesne uzay-zamanı kendi etrafında büker, bu da bu nesnenin etrafındaki yörüngede bulunan herhangi bir şeyin çarpık bir yörüngeye sahip olabileceği anlamına gelir. Dünya gibi cisimler için bu etki son derece önemsizdir. Kara delikler için Lens-Thirring etkisi açıkça görülebiliyor. Kara deliği çevreleyen madde birikim diskinin hafifçe eğilmesine neden olan şey bu olabilir ve malzeme kara delik tarafından tüketildiğinde kara deliğe hafif bir tork uygulayarak onun devinmesine neden olur. Eğer bu doğruysa, diğer birçok süper kütleli kara deliğin jetleri de benzer bir etki göstermelidir.
Çalışmanın en değerli sonuçlarından biri de bilim insanlarına kara deliğin dinamik davranışı hakkında güvenilir veriler sunması. Kara deliklerin çevreleriyle etkileşimini anlamak için artık yalnızca hesaplamalı modellere güvenmek gerekmiyor. Bilim insanları artık modelleri verilerle karşılaştırabiliyor; bu da yalnızca kara deliklerin fiziğini değil, aynı zamanda içinde bulundukları galaksileri de daha iyi anlamamıza yardımcı olacak.