Астрономы впервые увидели, как вращение черной дыры искажает пространство-время

Учёным удалось впервые зафиксировать редкий релятивистский эффект, наглядно показывающий, как вращающаяся чёрная дыра влияет на структуру пространства и времени вокруг себя.

Речь идёт о прецессии Лензе–Тирринга — явлении, предсказанном общей теорией относительности, которое ранее существовало лишь в виде теоретических расчётов. В обычных условиях, например рядом с Землёй, этот эффект практически незаметен, однако в окрестностях чёрных дыр его проявления становятся значительно сильнее, сообщает Pravda.Ru.

Наблюдение стало возможным благодаря событию AT2020afhd, связанному с разрушением звезды сверхмассивной чёрной дырой. При сближении звезды с объектом её вещество сформировало аккреционный диск, где материя нагревалась до экстремальных температур и порождала релятивистские джеты, выбрасываемые почти со скоростью света. В процессе наблюдений астрономы зафиксировали необычное поведение: внутренние области диска и джеты начали регулярно менять своё направление.

Эти колебания продолжались около 20 дней и проявлялись синхронно сразу в нескольких диапазонах излучения, что позволило исключить случайные или локальные причины происходящего. Подробный анализ показал, что ключевую роль играет именно вращение чёрной дыры, которое искривляет пространство-время и вызывает медленное прецессионное движение аккреционного диска и джетов. Такое поведение было интерпретировано как прямое проявление прецессии Лензе–Тирринга в реальных астрофизических данных.

В исследовании использовались данные космической обсерватории Swift, полученные в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах, а также наблюдения радиотелескопа Very Large Array. Совмещение информации из разных источников позволило восстановить трёхмерную динамику происходящих процессов и показать, что наблюдаемое движение невозможно объяснить без учёта искривления пространства-времени.

Фиксация этого эффекта имеет важное значение не только для проверки общей теории относительности, но и для понимания поведения материи в экстремальных условиях. Полученные данные помогают уточнять модели роста чёрных дыр, формирования джетов и перераспределения энергии в центрах галактик. Кроме того, такие наблюдения дают возможность оценивать массу и скорость вращения чёрных дыр, поскольку напрямую увидеть эти объекты невозможно, и вся информация о них извлекается из их влияния на окружающее вещество, пишет АиФ.