Khi một vật thể thông thường quay quá nhanh, nó sẽ vỡ vụn bởi lực ly tâm. Nhưng với hố đen, điều đó không thể xảy ra – bởi mọi thứ bên trong nó đã vượt khỏi định nghĩa “vật chất thông thường”.
Vậy, đâu là giới hạn của tốc độ quay cho một hố đen?
Theo nghiệm Kerr trong Thuyết tương đối tổng quát của Einstein, hố đen có thể quay đến mức rìa trong cùng của đĩa bồi tụ – nơi vật chất cuối cùng còn “nhìn thấy được” – sẽ chuyển động gần bằng tốc độ ánh sáng.
Và điều này đã được chứng minh.
Bằng các quan sát từ hai vệ tinh – NuSTAR (NASA) và XMM-Newton (ESA) – các nhà thiên văn học đã phát hiện bức xạ năng lượng cao phát ra từ vùng trung tâm của thiên hà xoắn NGC 1365.
Dữ liệu cho thấy các tia X bị giãn nở phổ mạnh và nhiệt độ tăng vọt, dấu hiệu rõ ràng cho thấy vật chất đang chuyển động ở tốc độ gần ánh sáng quanh hố đen trung tâm.
Điều đặc biệt là, nếu chỉ vật chất ngẫu nhiên rơi vào, hố đen không thể quay nhanh đến vậy.
Vì thế, kết quả này còn xác nhận sự tồn tại ổn định của một đĩa bồi tụ – nơi vật chất xoáy quanh, bị nung nóng và phát sáng trước khi bị nuốt trọn.
Trong hình minh họa, ta thấy đĩa vật chất xoay quanh hố đen với tia plasma bắn ra từ cực, một biểu tượng quen thuộc của những vùng năng lượng khủng khiếp nhất trong vũ trụ.
Khám phá này không chỉ củng cố mô hình hố đen Kerr, mà còn mở ra cơ hội hiểu sâu hơn về bản chất của không-thời gian cực hạn – nơi vật lý dường như bị bẻ cong đến giới hạn cuối cùng của nó
