Escolha qualquer objeto no Universo e provavelmente ele estará girando. Os asteroides caem de ponta a ponta, planetas e luas giram em seus eixos e até buracos negros giram. E para tudo que gira, existe uma taxa máxima na qual ele pode girar. O buraco negro em nossa galáxia está girando quase nessa velocidade máxima.
Leia também A maior simulação do universo já feita pode finalmente revelar como chegamos aqui
Para objetos como a Terra, a taxa máxima de rotação é definida pela gravidade de sua superfície. O peso que sentimos quando estamos na Terra não se deve apenas à atração gravitacional da Terra.
A gravidade nos puxa para o centro do nosso mundo, mas a rotação da Terra também tende a nos afastar da Terra. Esta força “centrífuga” é pequena, mas significa que o seu peso no equador é apenas ligeiramente menor do que no polo norte ou sul.
Com o nosso dia de 24 horas, a diferença de peso entre o equador e o polo é de apenas 0,3%. Mas o dia de 10 horas de Saturno significa que a diferença é de 19%. Tanto que Saturno se curva um pouco para fora em seu equador.
Agora imagine um planeta girando tão rápido que a diferença fosse de 100%. Nesse ponto, a atração gravitacional do planeta e a sua força centrífuga no equador seriam canceladas.
Se o mundo girasse mais rápido, ele se desintegraria. Provavelmente se desintegraria a uma taxa de rotação ainda mais lenta, mas esta é claramente a taxa máxima de rotação.
Para buracos negros, as coisas são um pouco diferentes. Os buracos negros não são objetos com superfície física. Eles não são feitos de material que possa se desfazer. Mas eles ainda têm uma taxa máxima de rotação.
Os buracos negros são definidos pela sua tremenda gravidade, que distorce o espaço e o tempo ao seu redor. O horizonte de eventos do buraco negro marca o ponto sem retorno para objetos próximos, mas não é uma superfície física.
A rotação de um buraco negro também não é definida pela rotação da massa física, mas sim pela torção do espaço-tempo em torno do buraco negro. Quando objetos como a Terra giram, eles torcem levemente o espaço em torno de si. É um efeito conhecido como arrastar quadros.
A rotação de um buraco negro é definida por este efeito de arrastar quadros. Os buracos negros giram sem a rotação física da matéria, apenas uma estrutura distorcida do espaço-tempo. Isto significa que existe um limite superior para este spin devido às propriedades inerentes do espaço e do tempo.
Nas equações da relatividade geral de Einstein, o spin de um buraco negro é medido por uma quantidade conhecida como a, onde a deve estar entre zero e um. Se um buraco negro não tem spin, então a = 0, e se estiver em rotação máxima, então a = 1.
Isto leva-nos a um novo estudo sobre a rotação do buraco negro supermassivo na nossa galáxia. A equipa analisou observações de rádio e raios-x do buraco negro para estimar a sua rotação.
Devido ao arrastamento do espaço-tempo perto do buraco negro, os espectros de luz do material próximo a ele são distorcidos. Ao observar a intensidade da luz em vários comprimentos de onda, a equipe conseguiu estimar a quantidade de spin.
O que eles descobriram foi que o valor a do nosso buraco negro está entre 0,84 e 0,96, o que significa que ele está girando incrivelmente rápido. Na faixa superior da rotação estimada, ele estaria girando quase na taxa máxima.
Isto é ainda maior do que o parâmetro de rotação do buraco negro em M87, onde a é estimado entre 0,89 e 0,91.
Traduzido por Mateus Lynniker de ScienceAlert
