Исследование сосредоточено на так называемом акте звездного разрушения, когда сверхмассивная черная дыра разорвала звезду на части.
Ученые, наблюдая впечатляющую космическую вспышку, подтвердили предсказание, которое Альберт Эйнштейн сделал более ста лет назад в своей теории относительности. Как пишет Interesting Engineering, международная команда исследователей зафиксировала первые четкие признаки скручивания пространства-времени вокруг быстро вращающейся черной дыры - одного из самых неуловимых эффектов общей теории относительности.
Исследование сосредоточено на так называемом акте звездного разрушения, когда сверхмассивная черная дыра разорвала звезду на части. Ее обломки образовали яркий аккреционный диск, а струи материи выстрелили в космос почти на скорости света.
Ученые отследили ритмические изменения радио- и рентгеновских сигналов, которые повторялись каждые 20 дней и синхронно смещались. Это свидетельствовало, что и диск, и джет испытывали одновременное "качание".
Как отмечается, такое качание указывало на прецессию Лензе-Тирринга - искривление пространства-времени, которое возникает, когда черная дыра вращается и "тянет" за собой ткань Вселенной.
Доктор Козимо Инсерра из Кардиффского университета заявил, что команда получила "самое убедительное на сегодня доказательство прецессии Лензе-Тирринга". По его словам, именно так и выглядит давно предсказанный эффект, когда черная дыра, вращаясь, закручивает пространство-время в медленную спираль.
Он добавил, что открытие позволяет лучше понять, как черная дыра разрывает звезду, и помогает изучить условия внутри таких катастрофических событий.
Радиосигналы, по словам Инсерры, разительно отличались от предыдущих наблюдений подобных явлений. Они менялись чрезвычайно быстро, а не оставались стабильными, и команда не смогла объяснить эти колебания обычными процессами вокруг черной дыры.
Это лишь укрепило предположение ученых и указало на новый способ исследования черных дыр. Инсерра назвал эти сигналы дополнительным подтверждением эффекта "подтягивания" пространства-времени и перспективным инструментом для изучения вращения и аккреции.
Для анализа события команда соединила рентгеновские данные обсерватории Swift NASA с радионаблюдениями массива Very Large Array. Также ученые исследовали вещество вблизи черной дыры с помощью спектроскопии, чтобы выяснить его структуру и состав.
Собранные данные точно совпали с предсказаниями теории о "качании" пространства-времени.
Инсерра объяснил, что наблюдение демонстрирует, как чрезвычайно сильная гравитация формирует среду вокруг вращающейся черной дыры. Он сравнил это с объектом, который, вращаясь, создает поле: черная дыра генерирует "гравитомагнитное" влияние, действующее на окружающие звезды и материю.
Ученый отметил, что открытие - напоминание о сложных силах, которые действуют в глубоком космосе, и подчеркивает, как много еще предстоит открыть, изучая такие редкие космические события. Инсерра добавил, что это открытие демонстрирует разнообразие невероятных объектов, которые астрономы еще только начинают распознавать, а также рост способности человечества наблюдать Вселенную во все большей детализации.
Событие также завершило долгий путь в современной физике: оно стало реальным подтверждением концепций, которые Эйнштейн очертил еще в начале ХХ века, - и которые теперь проясняются благодаря одному из самых разрушительных событий в космосе.
Напомним, недавно ученые зафиксировали в космосе самую мощную из когда-либо виденных вспышек, исходившую от сверхмассивной черной дыры. Она расположена примерно в 10 млрд световых лет от Земли и называется J2245+3743, ее масса составляет около 500 млн Солнц.
Согласно наблюдениям, в 2018 году эта черная дыра внезапно увеличила свою яркость в 40 раз, став в 30 раз ярче любых известных аналогичных событий.