Международная команда астрономов, возглавляемая учеными из Академии наук КНР, сделала важное открытие, подтвердив одно из фундаментальных предсказаний общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, достоверно зафиксировало так называемый эффект Лензе-Тирринга или «увлечение инерциальных систем отсчета» — явление, при котором быстро вращающаяся черная дыра «закручивает» прилегающее пространство и влияет на движение объектов поблизости.
Астрофизики изучали событие приливного разрушения (tidal disruption event, сокращенно TDE), когда сверхмассивная черная дыра разрывает звезду на части, создавая вокруг себя вращающийся аккреционный диск из обломков незадачливого светила. При наблюдении за объектом под индексом AT2020afhd ученые заметили регулярные колебания в рентгеновском и радиоизлучении, повторяющиеся с периодом около 20 дней. Эти колебания отображают синхронное «качание» диска и струй материи, выбрасываемых из него, под действием искривления пространства-времени.
Подтверждение теории Эйнштейна и новые горизонты исследования
Предсказанный Эйнштейном эффект искривления пространства-времени еще в 1913 году, он был математически обоснован Лензе и Тиррингом пять лет спустя, но прямые наблюдения его воздействия на астрономические тела до сих пор провести не удавалось. Новое открытие дает убедительное подтверждение того, что вращающиеся массивные объекты действительно способны «тянуть» пространство-время за собой, изменяя траектории движения окружающих звезд и газа.
Благодаря использованию данных космического обсерватория Swift и радиотелескопа VLA (Very Large Array), исследователи смогли смоделировать поведение света и материи в сильном гравитационном поле. Анализ показал, что только учет эффекта перетаскивания может объяснить наблюдаемые изменения сигнала.
Почему это важно
Подтверждение предсказанного Эйнштейном эффекта Лензе-Тирринга не только укрепляет позицию общей теории относительности как точной модели гравитации в экстремальных условиях, но и открывает новый способ изучения вращения черных дыр, аккреционных процессов и формирования струй материи во время TDE. Такое понимание поможет ученым глубже исследовать, как сверхмассивные черные дыры влияют на эволюцию галактик и динамику окружающей материи.
Наблюдаемое явление представляет собой самые убедительные доказательства смещения пространства-времени сверхмассивной черной дырой, подтверждая предсказания Эйнштейна, сделанные более века назад.Косимо Инсерра
Недавно рентгеновская обсерватория SVOM и космический телескоп «Джеймс Уэбб» открыли самую старую сверхновую Вселенной. Ей 13 с лишним миллиардов лет.