Ett projekt som leds av University of Southampton har visat att ett svart hål snurrar nära sin maximala hastighet runt sin axel.

Studien, finansierad av Royal Society och publicerad i Astrofysisk tidskrift , bestod av ett internationellt team av astronomer under ledning av universitetet och kastar mer ljus över egenskaperna hos svarta hål och miljön som omger dem.

Med hjälp av observationer från den senaste tekniken, forskarteamet fann bevis för att ett svart hål med stjärnmassa i vår galax (känd som 4U 1630-472) roterar snabbt (med en hastighet av 92-95 procent av den teoretiskt tillåtna rotationshastigheten) runt sin axel medan det suger i fallande material. Det utsätts för gravitationspåfrestningar och temperaturer så höga att det börjar lysa starkt i röntgenstrålar, som sågs av astronomer med hjälp av teleskop.

Enligt Einsteins allmänna relativitetsteori (GR), om ett svart hål roterar snabbt, då kommer den att modifiera utrymmet och tiden runt det på ett sätt som är annorlunda än för ett svart hål som inte roterar.

Sådana modifieringar från höga spinnhastigheter lämnar ett intryck på formen av strålningen från materialet som roterar mycket nära det svarta hålet innan det försvinner. Därför, om förändringen i form av de emitterande spektra kan bestämmas på något sätt, sedan kan GR användas för att mäta det svarta hålets spinn.

Resultaten från denna studie är signifikanta eftersom tidigare höga spinnhastigheter på cirka fem svarta hål har kvantifierats korrekt.

Dr Mayukh Pahari, från University of Southampton och huvudförfattare, sa:"Att upptäcka signaturer som tillåter oss att mäta spinn är extremt svårt. Signaturen är inbäddad i den spektrala informationen som är mycket specifik för den hastighet med vilken materia faller in i det svarta hålet. Spektra, dock, är ofta mycket komplexa, främst på grund av strålningen från miljön runt det svarta hålet.

"Under våra observationer hade vi turen att få ett spektrum direkt från strålningen från materia som faller in i det svarta hålet och enkelt nog att mäta förvrängningen som orsakas av det roterande svarta hålet."

Ett svart hål skapas när en massiv stjärna dör och materien kläms in i ett litet utrymme under en tung tyngdkraft, fånga i ljuset. Gravitationskraften är så stark att hela massan av stjärnkärnan krossas till en teoretisk punkt. Denna punkt, dock, kan inte ses direkt, eftersom ingenting, inte ens ljus, kan fly från en region runt den, vilket motiverar objektets namn.

Astronomiska svarta hål kan helt karakteriseras av endast två egenskaper:massa och spinnhastighet. Därför, mätningar av dessa två egenskaper är unikt viktiga för att undersöka några extrema aspekter av universum och den grundläggande fysiken som är relaterade till dem.