1. Monitorear discos de acreción:
Los agujeros negros suelen estar rodeados de discos de acreción, anillos de gas y materia que giran a su alrededor. En el caso de los agujeros negros que giran ultrarrápidamente, se espera que los discos de acreción presenten ciertas características.
- Grosor del disco: La rotación rápida hace que el disco de acreción se vuelva geométricamente delgado. Esta delgadez es un signo revelador de una alta velocidad de giro.
- Radio interior del disco: El borde interior del disco de acreción, conocido como órbita circular estable más interna (ISCO), es más pequeño para los agujeros negros que giran más rápido. Las observaciones que revelan un CIUO pequeño pueden indicar una velocidad de giro alta.
2. Inspeccionar la emisión de rayos X:
Los rayos X son emitidos por el gas caliente dentro del disco de acreción. Las propiedades de la emisión de rayos X pueden proporcionar pistas sobre el giro del agujero negro:
- Análisis espectral: El análisis espectral de la emisión de rayos X puede revelar características específicas, como el "espectro de reflexión relativista", asociado con agujeros negros que giran rápidamente.
- Curvas de luz: Monitorear las curvas de luz de los rayos X, o las variaciones en el brillo de los rayos X, puede ayudar a identificar caídas o modulaciones causadas por la fuerte gravedad y la rápida rotación del agujero negro.
3. Observe los chorros relativistas:
Los agujeros negros que giran ultrarrápidamente suelen lanzar potentes chorros de materia y energía a lo largo de sus ejes de rotación. Estos chorros se llaman chorros relativistas porque se mueven cerca de la velocidad de la luz. Detectar y estudiar estos chorros puede indicar una alta velocidad de giro.
4. Utilice señales de ondas gravitacionales:
La astronomía de ondas gravitacionales proporciona otro medio para identificar agujeros negros que giran rápidamente. Las señales detectadas por detectores de ondas gravitacionales como LIGO pueden transportar información sobre el giro de los agujeros negros en fusión.
- Análisis de forma de onda: El análisis de las señales de las ondas gravitacionales puede revelar características que indican espines elevados, como la precesión y los armónicos de orden superior.
5. Conexión Disk-Jet del estudio:
Se cree que la conexión entre el disco de acreción y los chorros relativistas está gobernada por el giro del agujero negro. Al estudiar las propiedades y la dinámica de esta conexión disco-jet, los astrónomos pueden inferir la velocidad de giro.
6. Observaciones de longitudes de onda múltiples:
La combinación de observaciones en diferentes longitudes de onda, incluidas la radio, la óptica, el infrarrojo y los rayos X, puede proporcionar una visión más completa de los alrededores del agujero negro y ayudar a determinar su velocidad de giro.
7. Modelos Computacionales Avanzados:
Los modelos teóricos y las simulaciones numéricas de los discos de acreción de los agujeros negros y los chorros relativistas pueden ayudar a interpretar las observaciones y proporcionar información sobre la velocidad de giro.
Al emplear estas técnicas, los astrónomos pueden profundizar en los misterios de los agujeros negros que giran más rápido del universo, obteniendo una comprensión más profunda de estos enigmáticos objetos cósmicos y su papel en la configuración del universo.
