در تازه‌ترین یافته‌های اخترفیزیکی، سیاه‌چاله عظیم و مشهور کهکشان M87 بار دیگر توجه جامعه علمی را به خود جلب کرده است. این سیاه‌چاله که یکی از پرجرم‌ترین نمونه‌های شناخته‌شده در جهان است، به‌تازگی با دقتی بی‌سابقه مورد مطالعه قرار گرفته و نتایج این بررسی‌ها حاکی از آن است که سرعت چرخش آن به حدود ۸۰ درصد از بیشینه نظری ممکن برای سیاه‌چاله‌ها رسیده است. M87 با جرمی بالغ بر ۶٫۵ میلیارد برابر خورشید، به‌واسطه‌ی اندازه بزرگ و نزدیکی نسبی‌اش در مقیاس کیهانی، به یکی از اهداف اصلی تلسکوپ ایونت هورایزن تبدیل شده بود. اکنون پژوهشگران با تجزیه‌وتحلیل مجدد همان داده‌های تصویری مشهور این تلسکوپ، موفق به اندازه‌گیری دقیق‌تری از میزان چرخش و نرخ بلع ماده توسط این هیولای کیهانی شده‌اند.
به گزارش رسانه اخبار فناوری تک فاکس، بر اساس داده‌های جدید، سرعت چرخش سیاه‌چاله M87 به‌قدری بالاست که لبه‌ی درونی دیسک برافزایشی آن با سرعتی معادل ۱۴ درصد سرعت نور در حرکت است؛ عددی خیره‌کننده که معادل تقریباً ۴۲ میلیون متر بر ثانیه محسوب می‌شود. این دیسک برافزایشی، ساختاری از گاز و پلاسماست که در اثر گرانش شدید به درون سیاه‌چاله کشیده می‌شود و در فرآیند چرخش، گرما و نور زیادی منتشر می‌کند. از منظر ناظر بیرونی، یک طرف این دیسک بسیار درخشان‌تر از طرف دیگر به‌نظر می‌رسد. این پدیده به دلیل اثر داپلر نسبیتی ایجاد می‌شود؛ یعنی ماده‌ای که در یک سمت دیسک به سمت ما در حال حرکت است، به دلیل سرعت بسیار بالا، روشن‌تر از ماده‌ای دیده می‌شود که در جهت مخالف حرکت دارد. دانشمندان با تحلیل این تفاوت نوری موفق به استخراج عدد دقیق‌تری از سرعت چرخش سیاه‌چاله شده‌اند.
اما نکات شگفت‌انگیز به همین‌جا ختم نمی‌شود. پژوهشگران علاوه بر اندازه‌گیری سرعت چرخش، به بررسی میدان‌های مغناطیسی اطراف سیاه‌چاله نیز پرداختند. نقشه‌برداری از این میدان‌ها نشان داد که ذرات باردار با سرعتی نزدیک به ۲۳ درصد سرعت نور، معادل حدود ۷۰ میلیون متر بر ثانیه، به درون سیاه‌چاله سقوط می‌کنند. این جریان مارپیچی ماده به‌سمت مرکز، تأیید می‌کند که سیاه‌چاله همچنان در حال تغذیه فعال از محیط اطراف خود است. پژوهشگران همچنین میزان جذب سالانه‌ی جرم را بین ۰٫۰۰۰۰۴ تا ۰٫۴ برابر جرم خورشید تخمین زده‌اند. اگرچه این مقدار در نگاه اول زیاد به‌نظر می‌رسد، اما در مقیاس عظیم M87، در واقع یک نرخ تغذیه نسبتاً پایین و آرام محسوب می‌شود. این نرخ زیر آستانه‌ای است که در اخترفیزیک به‌عنوان “حد ادینگتون” شناخته می‌شود؛ مرزی که تعیین می‌کند یک سیاه‌چاله با چه سرعتی می‌تواند بدون واپاشی ساختار دیسک اطرافش ماده جذب کند.
یکی از مهم‌ترین نتایج به‌دست‌آمده از این مطالعه، تطابق میان انرژی آزادشده در این فرایند تغذیه با انرژی خروجی فوران عظیمی است که از مرکز کهکشان M87 به‌سمت بیرون گسیل می‌شود. این فوران که در قالب پرتوهای ذرات با سرعتی نزدیک به نور از قطب‌های سیاه‌چاله خارج می‌شود، هزاران سال نوری در فضا امتداد دارد. این تطابق به‌شکلی قاطع از نظریه‌ای پشتیبانی می‌کند که بر اساس آن، منشأ اصلی چنین فوران‌هایی دقیقاً در فرایند تغذیه سیاه‌چاله نهفته است. به‌بیان دیگر، M87 با بلعیدن ماده از دیسک برافزایشی، انرژی لازم برای راه‌اندازی این پرتوهای نیرومند را تأمین می‌کند.
از منظر علمی، این تحقیق پیشرفتی قابل توجه در فهم چگونگی رفتار سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم تلقی می‌شود. تا پیش از این، تخمین‌هایی که از سرعت چرخش سیاه‌چاله‌ی M87 در دست بود، بازه‌ای وسیع از ۰٫۱ تا ۰٫۹۸ را دربرمی‌گرفت. اما نتایج این مطالعه جدید، عدد چرخش یا اسپین را به‌شکل قابل‌اتکایی به حد بالایی این بازه نزدیک کرده است؛ با مقدار حداقل ۰٫۸ و شاید تا حدود ۰٫۹۹۸. این به آن معناست که M87 یکی از سریع‌ترین چرخش‌ها را در میان سیاه‌چاله‌های شناخته‌شده داراست؛ موضوعی که تأثیر مستقیمی بر نوع و شدت میدان مغناطیسی، ساختار جت‌های خروجی و حتی نحوه‌ی تابش پرتوهای ایکس و گاما دارد.
در حالی که فناوری‌های جدید تصویربرداری و تلسکوپ‌های پیشرفته‌تر در آستانه‌ی بهره‌برداری قرار دارند، سیاه‌چاله M87 به‌احتمال فراوان همچنان به‌عنوان یک آزمایشگاه طبیعی و زنده برای بررسی بنیادی‌ترین پرسش‌های فیزیکی مورد استفاده قرار خواهد گرفت. پژوهش‌های آینده می‌توانند ما را به درک دقیق‌تری از چگونگی تأثیرگذاری سیاه‌چاله‌ها بر ساختار کهکشان‌ها، نحوه‌ی تکامل فضازمان در اطراف آن‌ها و حتی احتمالات مربوط به سرنوشت نهایی جهان رهنمون کنند. هر داده‌ی جدید از M87، نه‌تنها نوری به تاریکی عمیق جهان می‌تاباند، بلکه ما را به کشف قوانین نهایی طبیعت نزدیک‌تر می‌سازد.