Астрономы зафиксировали самое прямое свидетельство искажения структуры пространства-времени чёрной дырой — явление, предсказанное общей теорией относительности Эйнштейна. Наблюдение, сделанное в 2024 году, показывает, что происходит, когда звезда насильственно разрывается на части сверхмассивной чёрной дырой, находящейся на расстоянии 400 миллионов световых лет.
Эффект Увлечения Подтверждён
Этот эффект, известный как увлечение пространства-времени или эффект Лензе — Тирринга, аналогичен тому, как вращающаяся ложка уносит за собой мёд. Массивные вращающиеся объекты, такие как чёрные дыры, скручивают пространство-время вокруг себя, и это искажение наиболее сильное вблизи самого объекта. Ранее наблюдалось вокруг Земли (хотя и слабо), но новый случай демонстрирует это явление в галактических масштабах, предоставляя физикам естественную лабораторию.
Почему это важно: До сих пор эти эффекты было сложно изучать напрямую. Чёрные дыры слишком далеки, а тонкие сдвиги в пространстве-времени трудно измерить без драматического события. Это наблюдение предоставляет реальное подтверждение краеугольному камню современной физики.
Разрушение Звезды Раскрывает Искажение
Событие произошло в галактике LEDA 145386, где звезда забрела слишком близко к чёрной дыре, масса которой примерно в пять миллионов раз превышает массу нашего Солнца. В январе 2024 года Zwicky Transient Facility зафиксировала внезапное, интенсивное усиление яркости — признак события приливного разрушения (TDE). Это происходит, когда гравитация чёрной дыры подавляет звезду, растягивая её на куски, прежде чем поглотить.
Астрономы проследили за последствиями, заметив необычное поведение: рентгеновские и радиоизлучения от чёрной дыры колебались синхронно каждые 19,6 дня с экстремальными изменениями яркости. Эти синхронизированные колебания указывали на фундаментальную нестабильность — весь аккреционный диск (вихревые обломки от разрушенной звезды) и струи вещества, выбрасываемые чёрной дырой, шатались, как вращающийся волчок.
Качающиеся Струи и Гравитомагнитные Поля
По мере того, как остатки звезды закручивались в чёрную дыру, часть вещества выбрасывалась в мощных струях вдоль линий магнитного поля чёрной дыры. Синхронизированные колебания в рентгеновском и радиоизлучении указывают на то, что вся эта система — диск и струи — жёстко связана, вращаясь вокруг оси вращения чёрной дыры.
Ключевой вывод: Это шатание не случайно. Это прямой результат вращения чёрной дыры, увлекающей за собой пространство-время — процесс, создающий «гравитомагнитное поле», подобно тому, как вращающиеся заряженные объекты создают магнитные поля.
Это наблюдение подтверждает, что чёрные дыры не только искажают пространство, но и активно скручивают его, влияя на движение близлежащих объектов. Результаты дают новое представление о том, как материя ведёт себя вокруг сверхмассивных чёрных дыр и как их вращение влияет на окружающую Вселенную.
По сути, это событие демонстрирует общую теорию относительности в действии, подтверждая, что чёрные дыры искажают пространство-время, как и предсказывалось, и что их вращение создаёт наблюдаемые эффекты в окружающей среде.
