Ученые подтвердили столетнее предсказание Эйнштейна, обнаружив «вихрь» пространства-времени у черной дыры
Наблюдая за катастрофическим космическим событием, международная группа ученых впервые получила убедительные доказательства реального эффекта, предсказанного общей теорией относительности Альберта Эйнштейна более века назад. Им удалось зафиксировать искривление пространства-времени вокруг быстро вращающейся черной дыры, известное как прецессия Лензе — Тирринга.
Исследование было сосредоточено на событии AT2020afhd, когда сверхмассивная черная дыра разорвала подошедшую слишком близко звезду. В процессе, известном как событие приливного разрушения, вещество звезды образовало яркий аккреционный диск, а также мощные джеты — струи материи, выброшенные почти со скоростью света.
Анализируя данные в радиодиапазоне от комплекса VLA (Very Large Array) и в рентгеновском диапазоне от обсерватории NASA «Swift», ученые обнаружили ритмичные изменения сигналов. Эти колебания с периодом примерно в 20 дней происходили синхронно как в диске, так и в джете, указывая на их совместное «покачивание». Именно такое поведение и является признаком прецессии: мощное гравитационное поле вращающейся черной дыры увлекает за собой само пространство-время, закручивая его подобно воронке.
Доктор Козимо Инсерра из Кардиффского университета, ведущий автор исследования, назвал полученные данные наиболее убедительным на сегодняшний день свидетельством эффекта Лензе — Тирринга. Он отметил, что наблюдения не только подтверждают фундаментальный физический принцип, но и углубляют понимание физики аккреции и механизмов формирования релятивистских струй в таких экстремальных условиях.
Ученые также обратили внимание на необычно быстро меняющиеся радиосигналы от события, которые нельзя было объяснить стандартными процессами переноса энергии. Эта изменчивость стала дополнительным аргументом в пользу интерпретации явления как прецессии и открывает новый метод изучения вращения черной дыры и процессов падения на нее вещества.
Открытие, по словам Инсерры, дает уникальное окно в механику черных дыр, демонстрируя, как экстремальная гравитация формирует свое окружение. Оно подчеркивает, сколько еще необычных явлений и объектов предстоит обнаружить по мере роста возможностей астрономических наблюдений. Это исследование завершает долгий путь от теоретических расчетов Эйнштейна до реального подтверждения у самого края одной из самых разрушительных сил во Вселенной.
Результаты работы в журнале Science Advances.