科學家首次計算出黑洞的自轉速度

科學界通常認為巨大黑洞的自轉速度約為光速的45%，但日本宇宙航空研究開發機構的加藤成晃領導的研究小組經過測算顛覆了這一認識。他們的研究結果發現，黑洞的自轉速度為光速的22%，僅為之前所估計的速度的一半，而且巨大黑洞的自轉速度與小質量黑洞自轉速度沒有差別。

研究小組利用測定氣體向黑洞落下時旋轉氣體圓盤共振現象引起的光速變動新方法，於世界上首次測定出銀河系中心的人馬座A黑洞的自轉速度。這一研究結果表明，巨大黑洞的自轉速度比眾多科學家認為的要慢得多，其原因可能是巨大黑洞的自轉能被抽取並轉換成黑洞射流等其他能量所致。該研究成果發表在近期出版的英國《皇家天文學會月刊》上。

研究小組提出了一個嶄新的測定巨大黑洞自轉的方法，就是利用氣體向黑洞落下時的旋轉氣體圓盤（吸積盤）產生的共振現象。由於黑洞幾乎不發光，直接觀測很困難，但其周圍存在著旋轉氣體圓盤，氣體邊圍繞黑洞公轉邊向黑洞中心墜落。圓盤的氣體之間摩擦產生高溫，釋放出X射線、γ射線等各種電磁波。在黑洞周圍公轉的氣體會出現相反方向的運動和使之復原的動力，產生振動現象。

恆星質量黑洞成長為巨大黑洞時，通過旋轉的降落圓盤吸收巨大質量的氣體和角運動量，因此巨大黑洞的自轉速度應該更大。但此次研究得出的數值卻顯示，巨大黑洞的自轉速度和較小的恆星質量黑洞沒有大的差別。研究小組認為有兩個理由可以對此作出解釋：一是旋轉軸方向的左右角運動量互相吸收；二是黑洞的自轉能量被抽取。

巨大黑洞的自轉能量，據認為是像黑洞射流一樣成為星系中心發生的爆發現象的能量源。以接近光速噴發的宇宙射流，不僅對星球的形成，對星系的形成活動也會造成巨大影響。通過對星系中心巨大黑洞自轉的測定，可以為了解巨大黑洞的成長以及揭開宇宙演化之謎提供重要手段和線索。