Впервые удалось зафиксировать явные признаки того, как вращение сверхмассивной черной дыры меняет геометрию пространства-времени рядом с собой. Речь идет о событии приливного разрушения звезды AT2020afhd, при котором гравитация колоссальной силы разорвала светило на части, а обломки образовали горячий аккреционный диск и узкий релятивистский джет. Наблюдения подтвердили один из самых изящных и трудноуловимых эффектов общей теории относительности - процессию Лензе-Тирринга, предказанную Эйнштейном более 100 лет назад.
Исследование проводила международная команда астрономов; ключевую роль в интерпретации сыграл кардиффский астрофизик доктор Козимо Инсерра. По его словам, обнаруженные сигналы демонстрируют, как вращающаяся черная дыра тащит за собой ткань пространства-времени, заставляя её закручиваться. Колебания от радио- и рентгеновских сигналов пульсировали с одинаковым ритмом раз в 20 дней. Такая синхронность свидетельствует, что диск и джет реагируют на единый геометрический механизм - на процесс, вызванный вращением горизонта событий.
Что именно увидели телескопы? Серия ритмичных вспышек и спадов в двух диапазонах - рентгеновском и радиодиапазоне. Дисковая плазма вблизи черной дыры нагревается до миллионов градусов и производит жесткое излучение, а вдоль оси вращения формируется джет, выбрасывающий частицы почти со скоростью света. Оба компонента слегка покачивались в пространстве, показывая периодические изменения направления и яркости. Именно такая "качка" и ожидалась, если пространство-время рядом с быстро вращающейся черной дырой испытывает такое явление, при котором геометрия буквально затягивается вращением.
Для анализа использовались архив и новые наблюдения рентгеновской обсерватории Swift, а также массив радиотелескопов, включая "Очень большой радиотелескоп" (VLA). Спектроскопия помогла оценить скорость потоков и состав околодусковых слоев, а временной анализ выявил стабильный период колебаний. Полученные кривые блеска и спектральные индексы хорошо согласуются с моделями процессии узлов в искривленном пространстве-времени около вращающейся чёрной дыры. Сам факт, что один и тот же период прослеживается и в диске, и в струе, стал решающим аргументом в пользу единого физического процесса.
Человечество получило окно в кинематику черных дыр - объект, который ненаблюдаем напрямую, но чье присутствие и свойства проявляются через влияние на окружающую материю и на геометрию пространства-времени. Подтверждение эффекта Лензе-Тирринга на астрономическом объекте дает редкую возможность измерять спин черной дыры и строить более точные модели аккреции. Синхронные колебания диска и джета позволяют тестировать, как магнитные поля, турбулентность и внутренние волны взаимодействуют с общей относительностью в экстремальном режиме.
Нужно оборудование?
Звоните: 8 (800) 777-23-97
Точных Вам измерений!