Астрономы впервые увидели, как черная дыра «закручивает» пространство

Вселенная вновь продемонстрировала свою способность удивлять, преподнеся ученым подарок – прямое свидетельство одного из самых загадочных гравитационных явлений. Группа исследователей впервые наблюдала, как сверхмассивная черная дыра закручивает вокруг себя самую ткань реальности – пространство-время. Это открытие, подобное обнаружению искомого священного Грааля в астрофизике, не только блестяще подтверждает предсказание, сделанное Альбертом Эйнштейном более века назад, но и открывает новую главу в изучении самых экстремальных объектов во Вселенной.

В центре этого исследования – катастрофическое событие, известное как AT2020afhd, когда звезда, неосторожно приблизившись к сверхмассивной черной дыре, была разорвана ее чудовищной гравитацией. Этот процесс, называемый событием приливного разрушения (TDE), привел к формированию быстро вращающегося диска из звездного вещества вокруг черной дыры и мощных релятивистских струй.

Однако китайские астрономы из Национальной астрономической обсерватории и их коллеги, заметили нечто необычное. Ритмичные, похожие на биение сердца, колебания в рентгеновском и радиоизлучении от объекта повторялись каждые 20 дней. Этот синхронный «танец» аккреционного диска и струи стал ключом к разгадке.

Анализ данных с обсерватории Swift и радиотелескопа VLA позволил ученым сделать сенсационный вывод: они наблюдают эффект Лензе — Тирринга, или увлечение инерциальных систем отсчета. Явление, теоретически предсказанное Эйнштейном в 1913 году и детально описанное австрийскими физиками Йозефом Лензе и Хансом Тиррингом в 1918, заключается в том, что массивное вращающееся тело, подобно гигантской ложке в космическом меде, увлекает и закручивает вокруг себя пространство-время.

Близлежащие объекты вынуждены следовать этой искривленной структуре, прецессируя на своих орбитах. Ученые провели яркую аналогию: «Это наиболее убедительное на сегодня доказательство того, что черная дыра увлекает пространство-время примерно так же, как вращающийся волчок увлекает за собой воду, создавая водоворот».

Это открытие имеет фундаментальное значение. Во-первых, оно предоставляет новый мощный метод для измерения вращения черных дыр – их ключевой характеристики, которую чрезвычайно сложно определить. Во-вторых, оно позволяет глубже изучать физику аккреции и механизм формирования релятивистских струй.

Уникальность события AT2020afhd, в отличие от других TDE со стабильным излучением, заключалась именно в кратковременных изменениях сигнала, которые и указали на гравитационное «закручивание». Как объясняет автор работы Козимо Инсерра, подобно тому как вращающийся заряженный объект создает магнитное поле, вращающаяся черная дыра генерирует гравитомагнитное поле, влияющее на движение окружающей материи.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях