Согласно Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, вращающиеся массивные объекты, такие как черные дыры, могут вовлекать во вращение окружающее их пространство-время.
Наблюдая черную дыру, пожирающую звезду, астрономы впервые увидели, как выброшенные им струи материи многократно меняли свое направление в течение очень коротких периодов времени, лучшее объяснение этому-участие гравитационного монстра во вращении окружающего пространства-времени.
"Мы никогда не видели, чтобы джеты черных дыр меняли свое направление за такой короткий промежуток времени",-говорит Джеймс Миллер-Джонс.
Целью исследования команды была система Cygni V404, расположенная примерно в 8000 световых годах от земли в направлении созвездия Cygnus. Он состоит из черной дыры, которая в 9 раз "тяжелее" Солнца и постепенно разрушает звезду с массой 2/3 солнца.
V404 Cygni привлек астрономов в 1938 году благодаря яркой вспышке, для которой он был назначен переменным звездам. Затем аналогичные события наблюдались в 1956 и 1989 годах. Система стала известна в 2015 году, когда спутник NASA "Swift" зафиксировал возобновление своей активности. В том же году к наблюдениям присоединился массив из 10" очень длинного базового массива " (VLBA) радиотелескопов, которые вместе образуют телескоп размером с континент.
"Когда материя удаляется от компаньона, вокруг черной дыры образуется вращающийся аккреционный диск, который становится плотнее и жарче при приближении к горизонту событий. Кроме того, такие системы характеризуются вложениями, которые происходят либо в самой внутренней части диска, либо в черной дыре. В этом случае материя убегает в космос со скоростью около 60% от скорости света", - говорят авторы исследования
Обычно джеты "стреляют" с полюсов черных дыр, не меняя своего направления за короткие промежутки времени. Однако это не относится к системе V404 Cygni, и у астрономов есть объяснение этому.
Согласно Общей теории относительности Альберта Эйнштейна, вращающиеся массивные объекты, такие как черные дыры, могут включать окружающее пространство — время во вращение, эффект, известный как запутывание инерционных рамок (эффект Лензе-Тирринга). Это именно то, что ученые считают, что они смогли увидеть в V404 Cygni благодаря новой технике, которая включает в себя изображения объекта с "экспозицией" всего 70 секунд, а не несколько часов и успешной архитектурой самой системы.
"В V404 Cygni ось вращения черной дыры смещается относительно плоскости орбиты звезды-компаньона. Это приводит к тому, что эффект захвата инерциальных опорных систем деформирует внутреннюю часть диска, а затем тянет с собой. Поскольку сопла происходят либо от внутреннего диска, либо от черной дыры, это изменяет их ориентацию и вызывает колебания, записанные VLBA. Это единственный механизм, который мы можем предложить, чтобы объяснить быструю прецессию, наблюдаемую в V404 Cygni",-добавил Джеймс Миллер-Джонс.
На основании расчетов астрономы установили, что, хотя аккреционный диск V404 Cygni имеет ширину около 10 миллионов километров, только его внутренняя область изогнута в несколько тысяч километров, которая также раздувается под воздействием радиационного давления и приобретает форму пончика.
"Мы были ошеломлены тем, что мы видели в этой системе. Это было совершенно неожиданно! Открытие этой астрономической информации углубило наше понимание того, как черные дыры могут влиять на развитие галактик", – говорит Грег Сиваков, соавтор исследования Университета Альберты (Канада).
